La Universidad de Talca ha consolidado un equipo multidisciplinario dedicado a investigar e innovar en el campo de la Biotecnología Vegetal. Diversos grupos de investigación trabajan aspectos que van desde el análisis bioquímico y fisiológico de los distintos procesos del desarrollo vegetal hasta el diseño y producción de plantas transgénicas. En el programa participan académicos nacionales y extranjeros de destacada trayectoria en esta área del conocimiento.

El programa de Doctorado en Ciencias, mención Biología Vegetal y Biotecnología (ex Doctorado en Cs. mención Ingeniería Genética Vegetal), se orienta a la investigación y desarrollo en biotecnología vegetal, por lo que se privilegia el cultivo del conocimiento avanzado en las ciencias básicas que lo sustentan. Para alcanzar el nivel de formación requerido se contempla un período de 4 años en régimen de dedicación exclusiva.

El principal objetivo del programa es formar capital humano avanzado capacitado para contribuir, en forma autónoma y en colaboración, a la investigación, desarrollo y aplicación de las diferentes disciplinas de la biología vegetal y biotecnología que propendan principalmente al mejoramiento de la producción silvoagrícola dentro de un contexto sustentable mediante la integración de conocimientos avanzados en disciplinas de la biología de organismos vegetales y de las interacciones de las plantas con su entorno abiótico y otros organismos asociados.

Objetivos específicos

• -Generar capacidades para integrar conocimientos actualizados, y al más alto nivel, de las ciencias básicas de los organismos vegetales y de su interacción con su entorno, así como de las metodologías biotecnológicas que permiten su estudio.
• -Desarrollar el pensamiento crítico y el razonamiento científico en el ámbito de la biología vegetal y/o biotecnología.
• -Desarrollar capacidades para la formulación de proyectos de investigación relacionados principalmente a problemáticas de la producción silvoagrícola dentro de un contexto sustentable.

Los graduados del Doctorado en Ciencias mención Biología Vegetal y Biotecnología, tendrán las siguientes competencias:

• -Integrar aspectos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y genético-moleculares asociados a la organización estructural y funcional de plantas y su interacción con otros organismos y con su entorno para proponer soluciones innovadoras a problemas de la biología vegetal a través de herramientas biotecnológicas.
• -Diseñar estrategias e implementar proyectos de investigación en aquellas áreas de la biología vegetal cuya proyección contribuya principalmente a la generación de bases biotecnológicas para la producción silvoagrícola sustentable.
• -Comunicar eficazmente, de manera escrita y oral, los resultados, proyecciones e implicancias de su investigación con el propósito de transferir conocimiento a sus pares y comunidad académica nacional e internacional.
• -Demostrar un comportamiento ético en su quehacer científico y de cumplimiento de las normas de bioseguridad vigentes con el propósito de asegurar la integridad y valor científico de sus investigaciones.
• -Integrar equipos de investigación multidisciplinarios asociados a instituciones nacionales o internacionales que contribuyan al avance científico-tecnológico de la biología vegetal.

Estrés biótico y abiótico:

Las plantas terrestres pueden verse afectadas por factores estresantes abióticos (como sequía, salinidad, temperaturas extremas, alta radiación) y bióticos (ej., herbivoría, microorganismos patógenos) en su hábitat. Se espera que los efectos negativos de estos agentes sobre la productividad vegetal aumenten durante este siglo debido al actual Cambio Climático Global (CCG), amenazando así la seguridad alimentaria, forestal y la biodiversidad. Desde un punto de vista molecular, celular y mecanístico, se llevan a cabo investigaciones relativas a la regulación, función y caracterización estructural de productos génicos involucrados en conferir tolerancia en las plantas frente a condiciones ambientales desfavorables, vías de señalización de fitohormonas, iones y biomoléculas y sus respuestas funcionales cruzadas y el medio externo incluyendo factores bióticos y abióticos.

Académicos del claustro asociados: Dr. Simón Ruiz, Dra. Wendy González, Dr. Marco Molina, Dr. Ingo Dreyer y Dr. Erwan Michard.

Recursos filogenéticos cultivados y nativos:

La mayor parte de las especies que componen los cultivos agrícolas y plantaciones forestales en Chile son introducidas, y requieren ser manejadas adecuándose a las características ambientales para mantener su rendimiento. Consecuentemente, investigadores del DBVB trabajan en caracterizar la adaptación de estas especies introducidas a las condiciones locales, así como bioprospectar recursos genéticos nativos considerando el alto nivel de endemismo en Chile. En ambos casos es posible el desarrollo de programas de selección de variedades de especies vegetales de relevancia para el país. Para ello, se estudia la genética y genómica funcional del desarrollo floral y frutal, la domesticación de plantas frutales nativas, la fisiología de la maduración de frutos mediante regulación hormonal, ablandamiento y producción de compuestos que proporcionan aromas, la bioquímica y fisiología de postcosecha de frutos, la selección asistida en genómica para mejorar la producción de biomasa y bioetanol, y los mecanismos moleculares involucrados en la remodelación de la pared vegetal en especies forestales. Todos estos aspectos se estudian utilizando como modelo tanto especies nativas como introducidas.

Académicos del claustro asociados: Dra. Alejandra Moya, Dr. Carlos Figueroa, Dr. Fernando Guerra y Dr. Freddy Mora.

Académicos colaboradores asociados: Dr. Carlos Gaete y Dr. Raúl Herrera.

Ecología molecular y funcional:

La amenaza biótica de los insectos herbívoros sobre la agricultura se espera aumente a medida que el calentamiento global y las sequías progresan porque las plagas tienden ser más exitosas en climas más cálidos. Con el CCG la ocurrencia de eventos de invasión es más probable y el control biológico pierde efectividad. En este contexto, investigadores del DBVB estudian las bases ecológicas, fisiológicas y moleculares de la agresividad de las plagas agrícolas tanto introducidas como nativas, y sus consecuencias evolutivas. Además, se estudia el rol de ciertas bacterias sobre rasgos agronómicos relevantes que contribuyen al estatus de plaga y sus consecuencias sobre el funcionamiento de los agroecosistemas, y las bases ecológicas y genómicas de la especialización de los enemigos naturales de insectos plaga, con el fin de mejorar la efectividad del control biológico. Por otra parte, las plantas proporcionan un nicho ecológico único para diversas comunidades de microorganismos simbióticos crípticos (por ej. hongos endófitos), las que a menudo contribuyen con múltiples beneficios a las plantas (mayor rendimiento fisiológico, eficiencia en el uso de nutrientes y agua, y tolerancia a la sequía, enfermedades, calor y plagas). Se llevan a cabo investigaciones con énfasis en la prospección de simbiontes microbianos que permitan el desarrollo de nuevas herramientas para la protección y mejora del desempeño de los cultivos y especies nativas.

Académicos del claustro asociados: Dr. Claudio Ramírez, Dr. Marco Molina, Dr. Christian Figueroa, Dr. Blas Lavandero, Dr. Pedro Gundel y Dra. Frida Piper.

Profesores del Claustro Académico año 2022:

• Eduardo Castro
• Ingo Dreyer
• Alex Fajardo
• Carlos Figueroa
• Christian Figueroa
• Wendy González
• Fernando Guerra
• Pedro Gundel
• Blas Lavandero
• Erwan Michard
• Marco Molina
• Freddy Mora
• Alejandra Moya
• Frida Piper
• Claudio Ramírez
• Simón Ruiz

Profesores Colaboradores

• Carlos Gaete
• Raúl Herrera