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​Control de las respuestas de las plantas a limitación nutricional​

​Control de las respuestas de las plantas a limitación nutricional​

​​El objetivo principal de nuestra investigación es comprender cómo se regula y coordina el metabolismo primario del nitrógeno y el azufre y cómo modulan el crecimiento y desarrollo de las plantas. Estamos especialmente interesados en la forma en que otras condiciones ambientales adversas, tales como las temperaturas extremas y la sequía, modulan las respuestas a limitación nutricional.

Grupo de investigación dependiente del

​Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP; UPM-INIA) 

En la naturaleza, las plantas crecen generalmente en suelos que contienen cantidades muy bajas de macronutrientes como nitrógeno y azufre. Para adaptarse y crecer en estos ambientes, las plantas han desarrollado estrategias y mecanismos moleculares sofisticados para hacer frente a diferentes limitaciones de nutrientes. De hecho, cuando las plantas tienen que enfrentarse a limitaciones de un nutriente específico, el metabolismo de otros nutrientes se ajusta para mantener un crecimiento y desarrollo equilibrado. 

Los  metabolismos de Carbono (C) y Nitrogeno/azufre (N/S) están estrechamente coordinados para promover la síntesis de metabolitos que contienen C-N-S. El análisis omico de estas respuestas ha sugerido que tanto la limitación de N y S como el tratamiento con N o S afectan a los niveles de expresión de muchos genes y metabolitos involucrados en el metabolismo de C o N-S. A pesar de todos estos estudios, los mecanismos implicados en la regulación e integración de las respuestas entre las vías metabólicas C, N y S no se conocen en detalle, y solo se han identificado unos pocos reguladores del proceso.​

Investigación

Nuestro laboratorio tiene 3 objetivos principales de investigación:

  1. Análisis desde la Biologia de Sistemas del metabolismo del nitrógeno y azufre.

    Nuestros intereses de investigación se pueden dividir en 2 objetivos interconectados:

    • Buscamos componentes reguladores implicados en las vías de señalización de nitrato y sulfato. Especialmente estamos interesados en aquellos que nos pueden ayudar a comprender las respuestas locales y sistémicas al estado nutricional S / N.

    • Tratamos de comprender los eventos moleculares que conectan la señalización del estrés nutricional y la señalización hormonal con las respuestas a otras condiciones de estrés abiótico  como la sequía o las temperaturas extremas, que a menudo limitan la absorción y asimilación de nutrientes.

  1. Genómica ambiental y modelado computacional de la interacción de plantas y bacterias asociadas a raíces que mejoran la nutrición mineral de las plantas.

    Estamos estudiando las respuestas  a estres nutricional de especies de plantas que viven en ambientes extremos entre las que se incluyen aquellas que crecen en suelos pobres en nutrientes o regiones hiperáridas, áridas y semiáridas como el Desierto de Atacama en Chile. El objetivo principal es identificar adaptaciones específicas, nuevas estrategias, rutas bioquímicas y genes que permitan a las plantas vivir en condiciones tan extremas. En colaboración con los investigadores Mauricio González, Rodrigo Gutiérrez y Mark Wilkinson, estamos analizando la estructura y dinámica del microbioma del suelo asociado a las plantas en respuesta a las perturbaciones naturales y aplicadas.

  2. Mejorar la eficiencia del uso de nutrientes en los cultivos.

    Hasta ahora, la mayoría de las variedades de cultivos se han seleccionado y domesticado en condiciones de nutrientes no limitantes. Para reducir la entrada excesiva de fertilizantes sin afectar el crecimiento y la productividad de las plantas, es crucial mejorar tanto la absorción de nutrientes como la asimilación de las plantas con un suministro de nutrientes bajo o moderado. En realidad, nuestro objetivo es obtener nuevos cultivos con mayor eficiencia en el uso de nutrientes (NUE). Estamos utilizando diferentes enfoques genéticos basados en la utilización de la variación natural existente para caracteres NUE en un modelo de cultivo como el tomate y el trigo. Además, estamos diseñando diferentes estrategias moleculares para transferir los módulos reguladores relacionados con la nutrición identificados en diferentes cultivos como cereales o en diversas especies de solanáceas.​

Miembros

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Coordinador de Grupo

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