La Unidad de Biotecnolog�a Vegetal liderada por el Dr. Rafael Arango I., fue creada en 1996. A partir de 1998 se uni� con la Universidad Nacional de Colombia, sede Medell�n, cre�ndose un grupo inter-institucional con el objetivo de desarrollar estudios biotecnol�gicos en l�neas espec�ficas de investigaci�n en banano y pl�tano (Musa spp), papa (Solanum tuberosum) y algunas especies ex�ticas como las orqu�deas (Orchidiaceae). Recientemente hemos abierto una l�nea de de ingenier�a gen�tica en rutas metab�licas de Saccharomyces cerevisiae para incrementar la productividad del etanol y una l�nea de ecolog�a y evoluci�n de insectos. Desde su creaci�n, el grupo ha contribuido a la formaci�n de estudiantes de pregrado y posgrado, de diferentes entidades, tales como la Universidad Nacional de Colombia, la Universidad de Antioquia, la Universidad del Tolima y el Colegio Mayor de Antioquia. Adicionalmente, el grupo de Biotecnolog�a Vegetal presta servicios t�cnicos de monitoreo de resistencia a fungicidas, a reconocidas empresas farmac�uticas como Novartis, Dupont y Agrevo. Asi como, presta servicios para diagn�stico de virus y otros agentes fitopat�genos en orqu�deas. Los esfuerzos del grupo estan dirigidos a profundizar a trav�s de proyectos de investigaci�n en el conocimiento de las relaciones planta- pat�geno de los patosistemas Sigatoka negra y Polilla de la papa. Pretendemos entender los mecanismos moleculares de defensa en la planta y aplicar dichos conocimientos en el desarrollo de plantas resistentes a dichas enfermedades y al diagn�stico de agentes fitopat�genos por m�todos moleculares. En el campo de levaduras queremos hacer una aplicaci�n de ingenier�a gen�tica en un tema de relevancia econ�mica en el mundo como es la producci�n de biocombustibles.

• LÍNEA PATOSISTEMA MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS
• INTERACCIÓN PLANTA-MICROORGANISMOS DEL SUELO
• DIAGNÓSTICO MOLECULAR DE FITOPATÓGENOS
• INTERACCIÓN PLANTA-MICROORGANISMO-AMBIENTE
• LÍNEA ECOLOGÍA Y EVOLUCIÓN DE INSECTOS

1. Queremos a futuro un grupo consolidado en investigación básica, en particular en Biología molecular e ingeniería genética de plantas seleccionadas como nuestros modelos de estudio por su importancia económica para el país. Aspiramos a ser líderes en el desarrollo nuestros propios genes, promotores y marcadores de selección que puedan ser protegidos por patentes, para liberarnos de la dependencia de países desarrollados que permiten un uso limitado de su material genético a actividades de investigación. Dichos genes pueden ser en principio genes involucrados con la defensa a enfermedades. Sin embargo, a futuro queremos investigar también en sistemas genéticos para mejorar el valor nutritivo de algunas plantas cultivables, y genes que provean variabilidad de fenotipos para aumentar la belleza en flores de interés comercial que ya estén en el mercado internacional. 2. Queremos también fortalecer nuestras líneas de investigación afianzando los lazos establecidos con instituciones académicas nacionales e internacionales y la empresa privada nacional con el fin ejecutar proyectos conjuntos en aras de contribuir a la solución de problemas de la agricultura, desarrollar y cerrar con éxito el ciclo productivo en nuestro país. 3. Queremos un grupo de investigación que promueva el desarrollo y capacitación de recursos humanos, un grupo nicho de formación de investigadores (no solo en el nivel de pregrado y maestría, sino doctorado). Igualmente vemos la importancia de contar con el apoyo de post doctores dentro de nuestra unidad que aumenten la capacidad y eficiencia del trabajo del grupo.

Priorizamos nuestros estudios en las siguientes líneas de investigación: 1.Línea Patosistema Tecia solanivora. Se dirige hacia el desarrollo de líneas transgénicas de papa (Solanum tuberosum L.) con resistencia a Tecia solanivora, conocida como la Polilla guatemalteca de la papa utilizando constructos que llevan el gen Cry1Ab, o Cry1Ac u otros genes Cry que codifiquen para proteínas de Bacillus thuringiensis con actividad específica contra la polilla. La plaga ataca sobre todo el tubérculo y solamente en el departamento de Antioquia, el daño representa un 15% de la producción total del cultivo, lo que constituye aproximadamente 6000 millones de pesos al año. La Unidad empezó a trabajar en esta línea estandarizando un método de transformación genética de papa andígena mediada por Agrobacterium con el apoyo de COLCIENCIAS. El sistema fue luego aplicado utilizando genes cry provenientes de la Universidad de Ottawa, mediante proyectos cofinanciados por la Bolsa Nacional Agropecuaria, Cevipapa y Colciencias. Adicionalmente se hicieron estudios sobre la interacción toxina-receptor, utilizando proteínas tóxicas de tres cepas nativas de Bacillus thuringiensis activas contra Tecia solanivora Povolny, mediante técnicas inmunohistoquímicas. 2. Patosistema Mycosphaerella fijiensis El cultivo del banano Numerosas enfermedades afectan la producción y utilización de las Musáceas. En Colombia, las enfermedades producidas por hongos causan grandes daños en el cultivo. Por ejemplo las Sigatoka negra y amarilla afectan más del 30% del total de las 450,000 hectáreas sembradas con banano y plátano. Desde 1985, el costo de controlar la Sigatoka negra se ha calculado en aproximadamente 22,000 millones de pesos (25 millones de dólares) por año. El uso de fungicidas químicos es la forma más común de controlar estas enfermedades, significando un 30- 40% de los costos de producción, además de producir trastornos a los ecosistemas y a la salud humana. Existen variedades de Musáceas que presentan resistencia natural a la Sigatoka negra y a otras enfermedades causadas por hongos. Sin embargo, los mecanismos moleculares y bioquímicos que median esta resistencia casi no se han estudiado y aún no se conocen bien. El conocimiento a nivel molecular de las interacciones huésped parásito en las Musáceas es muy importante para el diseño de nuevas estrategias de control de la enfermedad. Mediante esta línea de investigación estudiamos el patosistema banano M. fijiensis bajo diferentes aspectos: 1. En la planta queremos elucidar que genes están ligados a la resistencia a la enfermedad de la Sigatoka negra utilizando un modelo experimental de infección bajo condiciones controladas. 2. Se está estudia la sensibilidad de M. fijiensis a diferentes fungicidas químicos. 3. Se estudian los mecanismos moleculares de resistencia de M. fijiensis a los fungicidas químicos. En la linea de ecologia y evolucion de insectos que son considerados plaga se pretende estudiar su estructura genetica, su capacidad de dispersion, la formacion de biotipos, especies verdaderas o especies incipientes. Interacciones con plantas huesped en terminos de preferencias. En un futuro se quiere estudiar la evolucion de resistencia a insecticidas quimicos y al Bacillus thuringiensis.

El grupo de Biotecnologia Vegetal ha trabajado actualmente en Colaboracion con varios grupos a nivel internacional en diferentes instituciones Incluyendo la Universidad de Otawa, Universidad de Wageningen, CINVESTAV, INIBAP, CATIE, CIP entre otras. Al momento esta realizando contactos con la Universidad de Nebraska,la Universidad de la Florida, CIAT y USDA. Tambien se tienen colaboraciones con entidades de tipo nacional como CORPOICA, Universidad de Antioquia, Universidad Nacional sede Bogota, Parque Tecnologico de Antioquia.

Implementación de nuevas tecnologías basadas en RNAi para el control de Sigatoka negra en banano

Análisis del genoma de la especie de trips (Thysanoptera) más abundante del aguacate (Persea americana) en Antioquia y su genética de poblaciones con la técnica de GBS

PROGRAMA DE FORTALECIMIENTO DE LOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DEL GRUPO BIOTECNOLOGÍA VEGETAL UNALMED-CIB, EN ENFERMEDADES Y PLAGAS DE IMPORTANCIA EN CULTIVOS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA PARA COLOMBIA

Diversidad microbiana asociada a insectos plaga de cultivos de interés agrícola en Colombia

Fortalecimiento de las lineas de investigacion del grupo de Biotecnología Vegetal Unalmed-CIB

Evaluación de posibles blancos de control para Pseudocercospora fijiensis (Mycosphaerella fijiensis) mediante RNAi de interferencia.

Evaluación in vivo de la actividad inhibitoria de extractos metabólicos bacterianos frente a Pseudocercospora fijiensis (Mycosphaerella fijiensis)

Evaluación de la producción de la proteína recombinante Cry1 Ac como indicador del potencial del cultivo de células en suspensión de papa transgénica (Solanum tuberosum ssp. Andígena variedad Pastussa suprema) como plataforma para la producción de proteínas terapéuticas.

Apoyo la proyecto de investigación doctoral ESTUDIO DE DIVERSIDAD GENETICA E IDENTIFICACIÓN RACIAL DE ECOTIPOS DE AGUACATE (Persea americana Mill) DONADORES DE SEMILLA PARA PORTAINJERTOS EN EL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA

Evaluación del potencial del cultivo de células en suspensión de papa como plataforma de producción de proteínas recombinantes

Establecimiento de una prueba de diagnostico molecular para patógenos de banano

Aislamiento y análisis del cDNA que codifica para Fenilalanina – amonia- liasa (PAL)en banano (Musa spp.)cvs Gran enano (AAA) y Yangambí Km5 (AAA)

Haplotype identification of Spodoptera frugiperda strains from Tolima for the study the migratory behavior of the species

Caracterización molecular y estructura genética de biotipos de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera, Noctuidae) en cultivos de maíz, arroz y algodón del Valle Cálido Alto del Magdalena (Colombia).

Alianza entre grupos: Biotecnología Vegetal UNALMED-CIB y Biotecnología Animal: Fortalecimiento de las líneas de investigación de Mutagénesis y Cáncer, Genética de Poblaciones e Ingeniería Genética, Bioinformática y Genómica de Especies Tropicales.

ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA EVOLUTIVA DE TRES PLAGAS IMPORTANTES EN COLOMBIA: SPODOPTERA FRUGIPERDA (PLAGA POLÍFAGA, RELEVANTE EN MAÍZ), NEOLEUCINODES ELEGANTALIS (PLAGA OLIGÓFAGA DE SOLANACEAS) Y TECIA SOLANIVORA (PLAGA MONÓFAGA DE LA PAPA).

EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DEL CULTIVO DE CÉLULAS EN SUSPENSIÓN DE PAPA COMO PLATAFORMA DE PRODUCCIÓN DE PROTEÍNAS RECOMBINANTES

IMPLEMENTACIÓN DE TÉCNICAS DE BIOLOGÍA MOLECULAR EN LA COMPRENSIÓN DE PROCESOS BIOLÓGICOS COMO CAMPO DE APLICABILIDAD DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE TRIPS (Thysanoptera: Thripidae) PROCEDENTES DE CULTIVOS COMERCIALES DE AGUACATE (Persea americana Miller) DEL ORIENTE ANTIOQUEÑO Y ESTUDIO DE LA DIVERSIDAD MICROBIANA ASOCIADA

--Evaluación de la expresión de la proteína recombinante Cry1 Ac como indicador del potencial del cultivo de células en suspensión de papa transgénica (Solanum tuberosum ssp. Andígena variedad Pastussa suprema) como plataforma para la producción de proteínas terapéuticas.

Silenciamiento de algunos genes con posible relación a la patogenicidad en aislados de Mycosphaerella fijiensis

“DESARROLLO TECNOLÓGICO, PRODUCTIVO Y COMERCIAL DEL AGUACATE EN ANTIOQUIA, SUBPROYECTO 3: DESARROLLO Y OFERTA DE MATERIALES CERTIFICADOS DE AGUACATE PARA ANTIOQUIA, CON CALIDAD GENÉTICA, FISIOLÓGICA Y SANITARIA. MICROPROYECTO: ESTUDIO DE DIVERSIDAD GENÉTICA DE CULTIVARES CRIOLLOS Y CULTIVOS COMERCIALES VERDE-HASS EXISTENTES EN DIFERENTES ZONAS AGROECOLÓGICAS DEL DEPARTAMENTO DE ANTIOQUIA”

BIOPROSPECCIÓN DE EXTRACTOS METABÓLICOS BACTERIANOS FRENTE A Mycosphaerella fijiensis AGENTE CAUSAL DE LA SIGATOKA NEGRA

SENSIBILIDAD DE AISLADOS DE Phytophthora cinnamomi FRENTE A FUNGICIDAS SISTÉMICOS Y PROTECTANTES

• AISLAMIENTO, IDENTIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE HONGOS ENTOMOPATÓGENOS COMO POSIBLES AGENTES DE CONTROL DE TRIPS (THYSANOPTERA) ASOCIADOS A CULTIVOS DE AGUACATE (P. AMERICANA MILL). (DIRECCIÓN DE TESIS)
• DESARROLLO DE CLONES DE PAPA CON POSIBLE RESISTENCIA A TECIA SOLANIVORA UTILIZANDO EL GEN CRY IAC DE BACILLUS THURINGIENSIS (DIRECCIÓN DE TESIS)
• CARACTERIZACION DEL GEN CRY DE UNA CEPA NATIVA DE BACILLUS THURINGIENSIS CON ALTA ACTIVIDAD FRENTE A TECIA SOLONIVORA (DIRECCIÓN DE TESIS)
• ANÁLISIS DE SECUENCIAS EXPRESADAS DIFERENCIALMENTE DE LA VARIEDAD "CALCUTTA 4" (MUSA AA) EN RESPUESTA A MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS MORELET MEDIANTE MICROARREGLOS DE CDNA. (DIRECCIÓN DE TESIS)
• MUSA ACUMINATA SUBS. BURMANNICOIDES VAR. CALCUTTA 4 ACTIVA LAS RUTAS DE BIOSÍNTESIS DE METABOLITOS SECUNDARIOS Y HORMONAS DURANTE LA INTERACCIÓN COMPATIBLE CON MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS MORELET. (PONENCIAS EN EVENTOS ESPECIALIZADOS)
• MEJORAMIENTO NO TRADICIONAL DE SEMILLAS DE PAPA MEDIANTE EL DESARROLLO DE LINEAS DE PAPA CON POSIBLE RESISTENCIA A TECIA SOLANIVORA FASE I (PONENCIAS EN EVENTOS ESPECIALIZADOS)
• EFECTO DEL SILENCIAMIENTO DE GENES EN EL HONGO MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS (PONENCIAS EN EVENTOS ESPECIALIZADOS)
• MOLECULAR MECHANISMS OF RESISTANCE TO FUNGICIDES IN MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS, MORELET, CAUSAL AGENT OF BLACK SIGATOKA (PONENCIAS EN EVENTOS ESPECIALIZADOS)
• PHYLOGEOGRAPHY OF TECIA SOLANIVORA FROM COLOMBIA BASED ON CYTOCHROME OXYDASE I AND CYTOCHROME B MITOCHONDRIAL GENES (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• PHENALENONE-TYPE COMPOUNDS FROM MUSA ACUMINATA VAR. "YANGAMBI KM 5" (AAA) AND THEIR ACTIVITY AGAINST MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS. (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• DIVERSIDAD GENÉTICA DE CULTIVARES DE AGUACATE (PERSEA AMERICANA) EN ANTIOQUIA, COLOMBIA (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• LÍNEAS COLOMBIANAS DE PAPA GENÉTICAMENTE MODIFICADAS RESISTENTES A TECIA SOLANIVORA (LEPIDOPTERA: GELECHIIDAE) BAJO CAMPO CONFINADO (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• MOLECULAR CHARACTERIZATION OF A COLOMBIAN BACILLUS THURINGIENSIS STRAIN WITH ACTIVITY AGAINST TECIA SOLANIVORA (LEPIDOPTERA: GELECHIIDAE) (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• THE PRESENCE AND SPECTRUM OF LIGHT INFLUENCES THE IN VITRO CONIDIA PRODUCTION OF MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS CAUSAL AGENT OF BLACK SIGATOKA (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• MOLECULAR CHARACTERIZATION OF BENOMYL-RESISTANT ISOLATES OF MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS, COLLECTED IN COLOMBIA. (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• PHENOTYPIC EVALUATION OF TWO TRANSGENIC POTATO VARIETIES FOR CONTROL OF TECIA SOLANIVORA (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• MICROSATELLITE ANALYSIS REVEALS POPULATION STRUCTURE AND POPULATION EXPANSION OF TECIA SOLANIVORA IN SOLANUM TUBEROSUM IN COLOMBIA (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• RESISTANCE TO TECIA SOLANIVORA (LEPIDOPTERA: GELECHIIDAE) IN THREE TRANSGENIC ANDEAN VARIETIS OF POTATO EXPRESSING BACILLUS THURINGIENSIS CRY 1 AC PROTEIN. (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• ANALYSIS OF THE CYP51 GENE AND ENCODED PROTEIN IN PROPICONAZOLE-RESISTANT ISOLATES OF MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• DEVELOPMENT OF TRANSGENIC LINES FROM A MALE-STERILE POTATO VARIETY, WITH POTENTIAL RESISTANCE TO TECIA SOLANIVORA POVOLNY (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• DIFFERENTIAL INDUCTION OF PATHOGENESIS-RELATED PROTEINS IN BANANA IN RESPONSE TO MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS INFECTION (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• CHARACTERIZATION OF A DIFFERENTIALLY EXPRESSED PHENYLALANINE AMMONIA-LYASE GENE FROM BANANA INDUCED DURING MYCOSPHAERELLA FIJIENSIS INFECTION (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA NO RECONOCIDA POR COLCIENCIAS)