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Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo

Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo

Línea de Investigación: Mecanismos moleculares del desarrollo y la morfogénesis

Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo

Línea de Investigación: Mecanismos moleculares del desarrollo y la morfogénesis

Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo
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Investigación

Nuestro grupo de investigación está interesado en la comprensión de los mecanismos genéticos y moleculares que controlan el desarrollo de flores y frutos, y cómo las condiciones ambientales influyen en estos procesos. El conocimiento que generamos constituye la base de diferentes desarrollos biotecnológicos enfocados en la mejora de cultivos y otras plantas de interés agronómico o industrial.

Dentro de las flores la formación de los gametos es un proceso controlado genéticamente crucial para el éxito reproductivo de las especies. Nuestros estudios recientes sobre la formación del polen en plantas de tomate sugieren la existencia de un mecanismo de comunicación entre los estambres y el ovario que es actualmente una de nuestras principales áreas de investigación.

Además, estamos desarrollando varias líneas de investigación aplicadas y traslacionales. Estas incluyen la adquisición de tolerancia al calor en el polen, la producción de frutos sin semillas, la identificación de nuevos compuestos que regulan la fructificación y la síntesis de metabolitos de interés en plantas. Cada una de estas líneas no solo avanza nuestro entendimiento fundamental, sino que también tiene un potencial significativo para aplicaciones prácticas en la agricultura y la biotecnología.

Personal

Publicaciones

  • López-Martín, MJ, Ferrándiz, C, and Gómez-Mena (2025).

The quantitative effect of seed production triggers the end of flowering in tomato.

Plant Physiology (Published online ahead of print). doi: 10.1093/plphys/kiaf195


  • Salazar-Sarasua, B., Roque, E, González-Sanz, C., Bombarely, A, Girardi, C, García-Sánchez, J., Cañas, LC, Beltrán, JP and Gómez-Mena C (2025).

Male sterility-induced parthenocarpy arose during tomato domestication.

Physiologia Plantarum; 177(2):e70182. 2025. doi: 10.1111/ppl.70182.


  • Jiang, X.; López-Martín, M.J.; Gómez-Mena, C.; Ferrándiz, C.; Bemer, M (2025).

Optimization of Tomato Shoot Architecture by Combined Mutations in the Floral Activators FUL2/MBP20 and the Repressor SP.

Physiologia Plantarum 176(5):e14496.


  • Roque E, Rodas AL, Beltrán JP, Gómez-Mena C*, Cañas LA (2024).

SUPERMAN genes: uncovering a new function in the development of complex inflorescences.

Int. J. Mol. Sci., 26, 1161. 2025. doi: 10.3390/ijms26031161


  • Rodas AL, Roque E, Hamza R, Gómez-Mena C, Beltrán JP and Cañas LA (2023)

SUPERMAN strikes again in legumes

Frontiers in Plant Science 14:1120342. doi: 10.3389/fpls.2023.1120342


  • Salazar-Sarasua, B., López, MJ., Roque, E., Hamza, R., Cañas, LA., JP Beltrán, C. Gómez-Mena (2022).

The tapetal tissue is essential for the maintenance of redox homeostasis during microgametogenesis in tomato.

The Plant Journal 112,1281–1297. doi: 10.1111/tpj.16014.


  • Gómez-Mena C, Honys D, Datla R, Testillano PS (2022)

Editorial: Advances in Pollen Research: Biology, Biotechnology, and Plant Breeding Applications.


  • Hamza R, Roque E, Gómez-Mena C, Madueño F, Bentrán JP & Cañas LA (2021)

PsEND1 is a key player in pea pollen development through the modulation of redox homeostasis

Frontiers in Plant Science 12:765277


  • Rodas AL, Roque E, Hamza R, Gómez-Mena C, Minguet EG, Wen J, Mysore SK, Beltrán JP & Cañas LA (2021)

MtSUPERMAN plays a key role in compound inflorescence and flower development in Medicago truncatula

The Plant Journal 105 (3): 816-830. doi.org/10.1111/tpj.15075


  • Louati M, Salazar-Sarasua B, Roque E, Beltrán JP, Salhi Hannachi A, Gómez-Mena C (2021).

Isolation and Functional Analysis of a PISTILLATA-like MADS-Box Gene from Argan Tree (Argania spinosa).

Plants (Basel) 10(8):1665. doi:10.3390/plants10081665


  • Gómez-Mena, C (2020).

PLANTS ON DEMAND: Genome editing for plant improvement.

Metode Science Studies Journal (11), pp.25-29.


  • Roque E, Gómez-Mena C, Hamza R, Beltrán JP, Cañas LA (2019)

Engineered Male Sterility by Early Anther Ablation Using the Pea Anther-Specific Promoter PsEND1

Frontiers in Plant Science 10:819


  • Rojas-Gracia, P, Roque, EM, Medina, M, López-Martín, MJ, Cañas, LA, Beltrán, JP and Gómez-Mena, C (2019)

The DOF transcription factor SlDOF10 regulates vascular tissue formation during ovary development in tomato

Frontiers in Plant Science 10:216


  • Beltrán J.P. and Cañas L.A (2018)

Chapter 1. Grain and forage legumes: nutritional value and agriculture sustainability. In Functional genomics in Medicago truncatula. Methods and Protocols. 

Methods in Molecular Biology Series nº 1822


  • Roque E., Gómez-Mena C., Ferrándiz C., Beltrán J.P. and Cañas L.A. (2018)

Chapter 18. Functional genomics and genetic control of floral and fruit development in Medicago truncatula: an overview. In Functional genomics in Medicago truncatula. Methods and Protocols

Methods in Molecular Biology Series nº 1822


  • Cañas L.A. and Beltrán J.P (2018)

Chapter 2. Model legumes: functional genomics tools in Medicago truncatula. In Functional genomics in Medicago truncatula. Methods and Protocols. 

Methods in Molecular Biology Series nº 1822


  • Hamza R., Beltrán J.P. and Cañas L.A (2018)

Enzymatic Assays and Enzyme Histochemistry of Tuta absoluta Feeding on Tomato Leaves.

Bio-protocol 8(17): e2993


  • Cañas L.A. and Beltrán J.P (2018)

Functional genomics in Medicago truncatula. Methods and Protocols.

Methods in Molecular Biology Series nº 1822


  • Gomez-Mena, C. and Roque, EM (2018)

Non-isotopic RNA In Situ Hybridization for Functional Analyses in Medicago truncatula

Methods in Molecular Biology 1822(10):133-144


  • Sandoval-Oliveros, R; Guevara-Olvera, L; Beltrán, JP; Gómez-Mena, C; Acosta-García, G (2017)

Developmental landmarks during flower development in jalapeño chili pepper (Capsicum annuum L.) and the effect of gibberellin in ovary growth

Plant Reproduction 30(3): 119-129


  • Hamza R;: Pérez-Hedo M; Urbaneja A; Rambla JL; Granell A; Gaddour K; Beltrán JP; Cañas LA (2017)

Expression of two barley proteinase inhibitors in tomato promotes endogenous defensive response and enhances resistance to Tuta absoluta

BMC Plant Biology 18:24


  • Fresquet-Corrales S; Roque E; Sarrión-Perdigones A; Rochina MC; López-Gresa MP; Díaz-Mula HM; Bellés JM; Tomás-Barberán F; Beltrán JP; Cañas LA (2017)

Metabolic engineering to simultaneously activate anthocyanin and proanthocyanidin biosynthetic pathways in Nicotiana spp

PLoS One 12(9): e0184839


  • Rojas-Gracia, P; Roque, E; Medina, M; Rochina, M; Hamza, R; Angarita-Díaz, MP; Moreno, V; Pérez-Martín, F; Lozano, R; Cañas, L; Beltrán, JP; Gómez-Mena, C (2017)

The parthenocarpic hydra mutant reveals a new function for a SPOROCYTELESS-like gene in the control of fruit set in tomato

New Phytologist 214 (3): 1198-1212


  • Gallego-Giraldo L, Shadle G, Shen H, Barros-Rios J, Fresquet Corrales S, Wang H, Dixon RA (2016)

Combining enhanced biomass density with reduced lignin level for improved forage quality

Plant Biotechnology Journal 14: 895-904


  • Roque E, Fares MA, Yenush L, Rochina MC, Wen J, Mysore KS, Gómez-Mena C, Beltrán JP, Cañas LA (2016)

Evolution by gene duplication of Medicago truncatula PISTILLATA-like transcription factors

Journal of Experimental Botany 67: 1805-1817


  • Serwatowska J, Roque E, Gómez-Mena C, Constantin G, Wen J, Mysore KS, Lund O, Johansen E, Beltrán JP, Cañas LA (2014)

Two euAGAMOUS genes control C-function in Medicago truncatula

PLoS ONE 9: e103770


  • Medina M, Roque E, Pineda B, Canas L, Rodriguez-Concepcion M, Pio Beltran J, Gomez-Mena C (2013)

Early anther ablation triggers parthenocarpic fruit development in tomato

Plant Biotechnology Journal 11: 770-779


  • Gomez MD, Renau-Morata B, Roque E, Polaina J, Pio Beltran J, Canas L (2013)

PsPMEP a pollen-specific pectin methylesterase of pea (Pisum sativum L.)

Plant Reproduction 26: 245-254


  • García-Sogo B, Pineda B, Roque EM, Antón T, Atarés A, Borja M, Beltrán JP, Moreno V, Cañas LA (2012)

Production of engineered long-life and male sterile Pelargonium plants

BMC Plant Biology 12: 156-172


  • Berbel A, Ferrándiz C, Hecht V, Dalmais M, Lund OS, Sussmilch FC, Taylor SA, Bendahmane A, Ellis TH, Beltrán JP, Weller JL, Madueño F (2012)

VEGETATIVE1 is essential for development of the compound inflorescence in pea

Nature Communications 3: 797


  • García-Sogo B, Pineda B, Castelblanque L, Antón T, Medina M, Roque E, Torresi C, Beltrán JP, Moreno V, Cañas LA (2010)

Efficient transformation of Kalanchoe blossfeldiana and production of male-sterile plants by engineered anther ablation

Plant Cell Reports 29: 61-77


  • Pistón F, García C, de la Viña G, Beltrán JP, Cañas LA, Barro F (2008)

The pea PsEND1 promoter drives the expression of GUS in transgenic wheat at the binucleate microspores stage and during pollen tube development

Molecular Breeding 21: 401-405


  • Roque E, Gómez MD, Ellul P, Wallbraun M, Madueño F, Beltrán JP, Cañas LA (2007)

The PsEND1 promoter: a novel tool to produce genetically engineered male-sterile plants by early anther ablation

Plant Cell Reports 26: 313-325


  • Benlloch R, d’Erfurth I, Ferrandiz C, Cosson V, Beltrán JP, Cañas LA, Kondorosi A, Madueño F, Ratet P (2006)

Isolation of mtpim proves Tnt1 a useful reverse genetics tool in Medicago truncatula and uncovers new aspects of AP1-like functions in legumes

Plant Physiology 142: 972-983


  • Berbel A, Navarro C, Ferrándiz C, Cañas LA, Beltrán JP, Madueño F (2005)

Functional conservation of PISTILLATA activity in a pea homolog lacking the PI motif

Plant Physiology 139: 174-185


  • Pérez RM, Pérez A, García L, Beltrán JP, Cañas LA (2004)

Transformation and regeneration of peach plants (Prunus persica L.) from embryo sections using the green fluorescent protein (GFP) as a vital marker

Molecular Breeding 14: 419-427


  • Benlloch R, Navarro C, Beltrán JP, Cañas LA (2003)

Floral development of the model legume Medicago truncatula: ontogeny studies to characterize homeotic mutations

Sexual Plant Reproduction 15: 231-241


  • Cañas L, Essid R, Gómez MD, Beltrán JP (2002)

Monoclonal antibodies as developmental markers to characterize pea floral homeotic transformation

Sexual Plant Reproduction 15: 141-152


  • Pozueta-Romero J, Houlné G, Cañas LA, Schantz R, Chamarro J (2001)

A new and efficient system for plant regeneration independent of exogenous growth regulators suitable for dicotyledoneus Agrobacterium mediated plant engineering

Plant Cell Tissue and Organ Culture 67: 173-180


  • Berbel A, Navarro C, Ferrándiz C, Cañas LA, Madueño F, Beltrán JP (2001)

Analysis of PEAM4, the pea AP1 functional homologue, supports a model for AP1-like genes controlling both floral meristem and floral organ identity in different plant species

Plant Journal 25: 441-451


  • Rodriguez-Concepcion M, Perez-Garcia A, Beltran JP (2001)

Up-regulation of genes encoding novel extracellular proteins during fruit set in pea

Plant Molecular Biology 46: 373-382


  • Ferrandiz C, Navarro C, Gomez MD, Canas LA, Beltran JP (1999)

Flower development in pisum sativum: from the war of the whorls to the battle of the common primordia

Developmental Genetics 25: 280-290


  • RodriguezConcepcion M, Gomez MD, Beltran, JP (1996)

Immunolocalization of lipoxygenase in pea (Pisum sativum L.) carpels

Plant Cell Reports 15: 620-626


  • RodriguezConcepcion M, Beltran JP (1995)

Repression of the pea lipoxygenase gene loxg is associated with carpel development

Plant Molecular Biology 27: 887-899

Proyectos


Desarrollo de nuevas variedades de Cannabis y su uso en la producción de compuestos bioactivos. IBMCP-GUENNETIKOS GEN, S.L.

Duración: octubre/2024 a septiembre 2027

IP: Concha Gómez Mena


Estudio de la función del gen ROS1 en el desarrollo de la semilla de Amaranto (Amaranthus hypochondriacus). COOPA23019

Duración: 01/01/2024 a 31/12/2025

IPs: Concha Gómez Mena (CSIC) y Gerardo Acosta (Instituto Tecnológico de Celaya, México)


“DontStopMeFlow: The control of flowering time and crop yield in response to environmental conditions and endogenous signals”.
Duración: 01/01/2023 a 31/12/2026.
Entidad financiadora: Generalitat Valenciana, Programa Prometeo (CIPROM/2022/01).

IP: C. Ferrandiz. Investigadores: Concha Gómez Mena, Francisco Madueño, Aureliano Bombarely, José Gadea, Regina Niñoles, Carmen Gonzalez Mas (UV).


Identification of regulatory molecules involved in pollen development and ovary growth in tomato plants.
PID2021-123705OB-I00
Duración: 1/9/2022 a 31/08/2025.

Entidad financiadora: MICINN
IP: Concha Gómez Mena.


Edition of tomato genes involved in male gametogenesis: dissection of the biotechnological potential of male sterility to produce seedless fruits. RTI2018-094289-B-100, 01-01-2019/31-09-2022.
Entidad financiadora: MCIU
IP: Concha Gómez Mena

Caracterización funcional del gen SUPERMAN de tomate durante el desarrollo floral y el cuajado del fruto.
PID2019-106060RB-I00, 01-06-2020 a 31-05-2022.
Entidad financiadora: MCIN/AEI/10.13039/501100011033
IP: Luis A. Cañas Clemente

Control genético del desarrollo floral en las leguminosas: papel de los genes catastrales en la formación de los órganos reproductivos.
BIO2016-75485-R, 01-01-2017 a 31-12-2019.
Entidad financiadora: MINECO y FEDER
IP: Luis A. Cañas Clemente

Análisis del factor de transcripción SlDOF10 en el proceso de cuajado de fruto en tomate.
Duración: 01/12/2017 a 30/11/ 2018
Entidad financiadora: MINECO
IP: Concha Gómez-Mena

Análisis de la morfología y fenología en etapas tempranas del desarrollo de fruto en chile (Capsicum annuum) como respuesta a la aplicación de giberelinas. (2014CD0018), 01-08-2014/31-12-2015.
Entidad financiadora: MINECO
IP: Beltrán Porter, José Pío

Caracterización de nuevos genes que controlan la fructificación en tomate: desarrollo de aplicaciones biotecnológicas enfocadas a la mejora. (BIO2013-40747-R), 01-01-2014/31-12-2016.
Entidad financiadora: MINECO y FEDER
IP: Beltrán Porter, José Pío

Análisis genético de la androesterilidad como herramienta para la mejora del cuajado y la calidad del fruto de variedades comerciales de tomate (AGL2009-07617), 01-01-2010/31-12-2012.
Entidad financiadora: MICINN
IP: Concha Gómez Mena

Patentes


Título:
Parthenocarpic tomatoes and production method thereof
Fecha de solicitud:
Sábado, 17 Julio, 2004
Autores:

Roque E., Ellul P., Gómez, M.D., Madueño, F., Beltrán, J.P., Cañas, L.A. Oficina Española de Patentes y Marcas 2265232 (solicitud nº: P200401761). WO2006/095034; US2009/0089900 A1; EP 1801222 A1. CSIC-UPV. PCT/ES2005/070102.


Título:
Method for modifying the inflorescence architecture of plants
Fecha de solicitud:
Jueves, 8 Marzo, 2007
Autores:

Cañas, L. A., Medina, M., Roque, E.,Castellblanque, L., Pineda, B., García-Sogo, B., Moreno, V., Beltrán J.P. Oficina Española de Patentes y Marcas 2319842 (nº solicitud: P200700618). WO2008/107509 A1. CSIC-UPV. PCT/ES2008/070043.


Tesis

Characterization of Factors Regulating the End of Flowering in Solanum lycopersicum.
Año: 2025
Nombre: María Jesús López Martín
Universidad: Universidad Politécnica de Valencia
Dirigida por: Concepción Gómez Mena y Cristina Ferrandiz
Tipo: Tesis Doctorales. Mención Internacional.

Caracterización de plantas de tomate con polen termotolerante. Estudio de su respuesta a condiciones de estrés por calor.
Año: 2025
Nombre: Lorena Fresneda
Universidad: Universidad Politécnica de Valencia
Dirigida por: Concepción Gómez Mena
Tipo: Trabajo Fin de Master de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas

Desarrollo de plantas con polen termotolerante y estudio de su efecto en la mejora de la fructificación.
Año: 2024
Nombre: Valeria Chimbo Escalada
Universidad: Universidad Politécnica de Valencia
Dirigida por: Concepción Gómez Mena
Tipo: Trabajo Fin de Master de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas

Estudio del papel del gen SlMS1 en el desarrollo del polen en plantas de tomate (Solanum lycopersicum L.)
Año: 2022
Nombre: Guillermo Ipiens Jimenez
Universidad: Universidad Politécnica de Valencia
Dirigida por: Concepción Gómez Mena
Tipo: Trabajo Fin de Master en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural.

MtSUPERMAN controls the number of flowers per inflorescence and floral organs in the inner three whorls of Medicago truncatula
Año: 2021
Nombre: Ana Lucía Rodas Méndez
Universidad: Universidad Politécnica de Valencia
Dirigida por: Edelín Roque, Luis A. Cañas Clemente y José Pío Beltrán Porter.
Tipo: Tesis Doctorales. Mención Internacional.

Edición de genes de tomate implicados en la gametogénesis masculina.

Año: 2021

Nombre: Carlos González Sanz
Universidad: Máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas, Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Concepción Gómez Mena.
Tipo: Trabajo Fin de Master

Generación de líneas estériles de tomate mediante edición genética
Año: 2020
Nombre: Eva Martínez Ispizua
Universidad: Máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas, Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Concepción Gómez Mena y José Pío Beltrán.
Tipo: Trabajo Fin de Master

Editado de genes de tomate para la obtención de plantas androestériles de tomate.
Año: 2019
Nombre: María Jesús López Martín
Universidad: Máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas, Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Concepción Gómez Mena y José Pío Beltrán.
Tipo: Trabajo Fin de Master

Análisis de la red génica que responde a giberelinas durante el desarrollo de fruto en chile (Capsicum annuum)

Año: 2017
Nombre: María Rosa Sandoval Oliveros
Universidad: Instituto Tecnológico de Celaya (México). Doctorado en Ciencias en Tecnología Bioquímica.
Dirigida por: Gerardo Acosta García  y Concepción Gómez Mena.
Tipo: Tesis Doctorales.

Análisis de la expresión del gen SlMYB durante el desarrollo reproductivo en tomate (Solanum lycopersicum).
Año: 2016
Nombre: José Ricardo Linares
Universidad: Máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas, Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Concepción Gómez Mena y José Pío Beltrán.
Tipo: Trabajo Fin de Master

Identificación del gen HYDRA de tomate
Año: 2016
Nombre: Pablo Romero García
Universidad: Máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas, Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Concepción Gómez Mena y José Pío Beltrán.
Tipo: Trabajo Fin de Master

Diseño y validación de herramientas biotecnológicas para la mejora del valor nutricional de la alfalfa (Medicago sativa L.)
Año: 2015
Nombre: Sandra Fresquet Corrales
Universidad: Universidad Politécnica de Valencia
Dirigida por: Cañas, Luis A., Roque, Edelín. y Beltrán, José P.
Tipo: Tesis Doctorales

Identificación de genes que regulan el desarrollo del ovario y el cuajado del fruto de tomate (Solanum lycopersicum L.)
Año: 2014
Nombre: Pilar Rojas Gracia
Universidad: Universitat Politècnica de València
Dirigida por: José Pío Beltrán y Concepción Gómez Mena
Tipo: Tesis Doctorales

Aislamiento y caracterización del gen SlDOF, implicado en el desarrollo del fruto en tomate (Solanum lycopersicum).

Año: 2012
Nombre: Rojas Gracia, Pilar
Universidad: Máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas, Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Jose Pío Beltrán y Concha Gómez Mena.
Tipo: Trabajo Fin de Master

Androesterilidad ligada a la obtención de frutos partenocárpicos en cultivares comerciales de tomate (Solanum licopersicum L.)
Año: 2010
Nombre: Medina Herranz, Mónica
Universidad: Universitat Politècnica de València
Dirigida por: Jose Pío Beltrán, Luis Cañas y Concha Gómez Mena
Tipo: Tesis Doctorales