Esta línea está orientada al desarrollo sostenible de la agricultura, seguridad alimentaria y prosperidad social. Los objetivos se centran en estudios sobre fitoplasmas en cultivos agrícolas y plantas silvestres, enfermedades emergentes y re-emergentes y su relación con fitoplasmas en infecciones sencillas y mixtas con otros patógenos vasculares, eco-eficiencia en el uso de aguas residuales provenientes de la acuicultura para el establecimiento de plantaciones hidropónicas orgánicas, plagas potenciales en sistemas de producción vegetal, virus, viroides, infecciones begomovirales mixtas, enfermedades abióticas, nematodos, poblaciones microbianas en sistemas acuaponicos, fitosanidad en cardones y otras especies de cactáceas, viricidas, hongos fitopatógenos, control biológico, inductores bióticos y abióticos de resistencia en plantas y hongos micorrizícos.

La Línea Estratégica Agrotecnología y Recursos Energéticos es una línea agropecuaria multidisciplinaria cuyos objetivos se centran en estudios de respuesta al estrés salino en plantas de interés agronómico y su relación con la tolerancia a factores adversos, la fisiotecnia y prácticas agronómicas de cultivos alternativos e hidropónicos en sistemas de acuaponía como recursos fitogenéticos potenciales para las zonas áridas y semiáridas. La sección de nanociencias se encarga del diseño y desarrollo de nanoestructuras para su uso como nanobiosensores, nanofertilizantes, nanopesticidas, nanofungicidas y como vehículos de transporte para biomoléculas y biofármacos (nanovacunas). Además, se desarrollan estudios inmunológicos de vacunas, probióticos e inmunoestimulantes experimentales como alternativas de prevención de enfermedades en animales de interés pecuario.

La Línea Institucional “Agua, Suelo y Clima en Zonas Áridas” desarrolla su investigación alrededor de temas sobre los recursos agua y suelo en el entorno del clima prevaleciente y sus variaciones hidro-climáticas, con prioridad en el noroeste de México. Los temas abarcan aspectos y problemáticas relacionadas con el ciclo hidrológico, disponibilidad de agua y sostenibilidad del suelo en agricultura. Mediante colaboraciones y proyectos de investigación se busca generar resultados que se transfieran al sector social, organismos públicos y empresas o grupos productivos. En esta Línea se desarrollan estudios que versan sobre temas relacionados con dichos recursos: Calidad y disponibilidad del agua para la agricultura, ciencia y tecnología hidroecológica, evaluación de agroecosistemas, salinidad de suelos y cultivos halófitos, hidráulica e hidrología agrícola, edafología, agroecología, ingeniería de irrigación, química del agua, fertilidad del suelo, diagnóstico y gestión de cuencas, conservación del agua y suelo, cambio climático, almacenamiento y flujos de CO2. Se realizan vinculaciones y proyectos en colaboración con dependencias de los tres niveles de gobierno y organismos descentralizados. Además de la generación de información científica y formación de recursos humanos, se contribuye con Planes de Manejo de Cuencas y Acuíferos, propuestas de ordenamiento, reglamentación de acuíferos y otros.

Esta línea de investigación está orientada al estudio, conservación y aprovechamiento de plantas, microorganismos y genes originarios de las regiones áridas del país con potencial biotecnológico.

Se prioriza, el rescate, la recuperación y mejoramiento de germoplasma nativo con capacidad de resistir condiciones ambientales extremas, lo que permite realizar estudios de ciencia básica para comprender los mecanismos moleculares de interacción entre planta, microorganismos y ambiente. Estos conocimientos están encaminados a combatir los efectos del cambio climático a nivel global.

Además, se investigan las interacciones planta-microorganismos, principalmente de bacterias benéficas a plantas de interés comercial, con el objetivo de desarrollar mejoras en los procesos agrícolas que mitiguen el estrés, reducen el uso de fertilizantes químicos permitiendo la conservación sostenible de los recursos naturales como el suelo y el agua.

En este marco, se han establecido colecciones de referencia in vivo, bancos regionales de germoplasma y líneas élite de plantas de interés. Por ejemplo, el chile chiltepín, especie nativa de las zonas áridas que es estudiada por su diversidad, domesticación y manejo agronómico, dado su alto potencial para la comercialización.