Esta investigación tiene como objetivo caracterizar la morfogénesis de la madera en Cactaceae, en especial de los elementos traqueales que la componen a través del estudio de su ultraestructura, composición química (ligninas/holocelulosas) y expresión génica. Si las características ultraestructurales de la pared celular y la membrana de la punteadura son semejantes a los elementos del metaxilema, así como una mayor proporción de guaiacilo-lignina en la pared celular ambos atributos apoyarían la hipótesis de que las maderas en Cactaceae son paedomórficas. Esta evidencia también sería apoyada por una mayor expresión de los genes a guaiacilo-lignina y forman parte de las preguntas que responderemos en este proyecto. Para esta investigación hemos seleccionado como modelo de estudio a 13 especies que representan a tres de las cuatro subfamilias y tienen madera fibrosa, no fibrosa y dimorfa con la finalidad de poder evaluar a los elementos traqueales. Se establecerán los protocolos para el trabajo de ultraestructura de la pared celular y la membrana de la punteadura a través de microscopia electrónica de barrido y transmisión; se usarán los métodos de extracción de lignina-holocelulosas ya probados para dos especies de cactáceas y se modificarán los protocolos correspondientes para el estudio de la expresión génica del cámbium vascular en esta familia. Nuestros resultados nos permitirán caracterizar la proporción de los tipos de punteaduras que se presentan en los elementos de vaso, así como la membrana de la punteadura que por primera vez se estudiará para esta familia con tallos suculentos. Nuestros resultados sobre la composición química de la pared secundaria en cactácea contribuirá al mejor entendimiento de la madera en este grupo de plantas y nos permitirá correlacionarlo con los rasgos ultraestructuras sobre la maduración de los elementos de metaxilema a aquellos producidos por cámbium vascular. La incorporación de los datos sobre la expresión génica nos permitirá abordar el estudio de la madera desde una perspectiva nueva con la cual contribuiremos a entender sobre la expresión diferencial de los diferentes elementos traqueales en cactáceas que tienen procesos de lignificación diferentes durante su ontogenia. Este estudio nos permitirá establecer una nueva línea de

Este proyecto contribuirá a dilucidar un aspecto de las características de la madera de Cactaceae a la fecha no abordada que es el estudio de la estructura-ultraestructura de los elementos traqueales a través de diferentes técnicas de microscopia, así como evaluar la composición química de la lignina y las holocelulosas en Cactaceae y caracterizar la expresión génica de los genes involucrados en el grado de lignificación de los elementos traqueales (elementos de vasos y TBA) de esta familia con maderas dimorfas que le permiten ser exitosas durante la fase de establecimiento de su ciclo de vida._x000D_ Durante del desarrollo de este proyecto también (1) se establecerán los protocolos para el estudio de las membranas de las punteaduras de los elementos de vaso que se podrán emplear para otros grupos de plantas en México, (2) se generarán los primers para estudiar la expresión génica de la madera en cactáceas y estos primers y los protocolos de biología molecualr para tejido vascular se podrán emplear posteriormente en otros grupos de plantas mexicanas, (3) se formarán recursos humanos tanto en microscopia electrónica como en estudios de morfogenesis de la madera y el laboraotrio de Botánica Estructural en el Instituto de Biología ampliará sus líneas de investigación, (4)se elaborarán manuscritos durante y después de la finalización de este proyecto para dar a conocer nuestros resultado. _x000D_ _x000D_ _x000D_ Primer año, 2012. (1) Caracterizar la estructura y ultraestructura de los elementos traqueales de seis especies a través de la microscopia de luz y electrónica (MEB y MET). (2) Determinar las concentraciones de holocelulosas y ligninas (siringilo/guaiacilo) para cuatro especies, (3) establecer el protocolo de extracción de ADN genómico y mARN, diseñar los primer y amplificar e hibridizar para una especie (fibrosa con madera), (4) presentar los avances del proyecto en un congreso internacional (Pan-American IAWA Conference, Brasil) , (5) Se escribirá una nota científica para dar a conocer los primers para cámbium vascular ; dicha nota científica será enviada a una revista indizada por la trascendencia del primer reporte para cactáceas, (6) graduar a un estudiante de la especialidad en microscopia electrónica. _x000D_ Segundo año, 2013. (1) Caracterizar la estructura y ultraestructura de los elementos traqueales de las siete especies restantes a través de la microscopia de luz y electrónica (MEB y MET). (2) Determinar las concentraciones de holocelulosas y ligninas (siringilo/guaiacilo) para cuatro especies. (3) Con los protocolos establecidos el primer añopara expresión génica generar los datos para especie con madera no fibrosa, (4) presentar los avances de la investigación en dos congresos internacionales (Simposio Anual de la Sociedad de Genética, Estados Unidos, Congreso de la Sociedad Latinoamericana de Cactáceas y otras Suculentas, Bolivia). (5) graduar a un estudiante de licenciatura._x000D_ Tercer año. (1) Elaborar un manuscrito sobre la ultraestructura de las punteaduras de los elementos traqueales en Cactaceae. (2) Determinar las concentraciones de holocelulosas y ligninas (siringilo/guaiacilo) para las últimas cuatro especies, (3) con los protocolos para extracción de mRNA, amplificación e hibridación desarrollar el trabajo molecular para una especie con madera dimorfa y evaluar la expresión en los cambios ontogenético, (4) presentar los avances de la investigación en dos congresos (Mexicano de Botánica (Tabasco, México) y Latinoamericano de Botánica (Brasil). (5) Graduar a un estudiante de licenciatura._x000D_