Investigación
Se espera que las condiciones climáticas extremas como la sequía, inundaciones y aumento de las temperaturas sean aún más frecuentes en un futuro muy cercano. La agricultura europea necesitará de cultivos que sean capaces de afrontar estas condiciones climáticas cambiantes sin reducir su productividad. La estabilidad del rendimiento de los cultivos depende de la respuesta de procesos del desarrollo clave, como el desarrollo radicular, a condiciones ambientales extremas. Nuestra investigación pretende avanzar el conocimiento de los mecanismos que subyacen a la integración de los procesos de crecimiento y desarrollo de las plantas para responder a estas condiciones ambientales cambiantes. Esta compresión es la base con la que se podrán obtener cultivos más eficientes y contribuir a la generación de nuevas variedades mejor adaptadas. La investigación de nuestro grupo está centrada en encontrar nuevos caracteres radiculares asociados a la adaptación de las plantas al cambio climático y en descubrir los factores genéticos y moleculares que regulan el desarrollo de las raíces en respuesta a distintos suelos y condiciones ambientales. En particular, nuestra investigación se centra en dos aspectos:
·Análisis de caracteres radiculares asociados a la adaptación de las plantas al cambio climático en la familia
Brassicaceae.
Los agricultores europeos se están enfrentando al desafío de asegurar la productividad de sus cultivos en las condiciones ambientales cambiantes producidas por el cambio climático mediante la adaptación de sus prácticas agrarias y la selección de las variedades más adecuadas a estas condiciones. Uno de los cultivos de oleaginosas más importantes en el mundo es Brassica napus, colza. El cultivo de colza es una de las fuentes de aceite para consumo humano y producción de biofueles más importante del mundo, y en particular en Europa es utilizado como dieta proteica para consumo animal. Las plantas son muy sensibles a pequeñas diferencias a temperatura y ajustan su crecimiento y desarrollo de acuerdo a ellas. Aunque se ha realizado un gran progreso en la mejora de la tolerancia de los cultivos a condiciones ambientales externas, la mayoría de los progresos se han centrado en la parte aérea. Las raíces son esenciales para la adaptación y productividad de los cultivos, pero han sido poco estudiadas debido a la dificultad de su observación a lo largo del ciclo de vida de los cultivos. Nuestro grupo está estudiando el impacto que una elevación prolongada de temperatura similar a las que se están produciendo por el cambio climático, tiene en el desarrollo radicular usando un panel de distintos genotipos de colza. Usando una combinación de herramientas genéticas, moleculares y genómicas, estamos analizando el efecto de la temperatura en distintos caracteres radiculares y los mecanismos que subyacen a esta respuesta. Nuestro objetivo es entender como las plantas de colza integran los procesos de crecimiento y desarrollo para responder a este estrés. Este entendimiento nos permitirá establecer las bases para desarrollar cultivos más eficientes y así contribuir a la mejora de estas variedades.
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Estudio de la adaptación de las raíces al suelo a lo largo de la evolución de las plantas.
La respuesta al desafío que plantea el cambio climático para la seguridad alimentaria está ligado al uso de la diversidad de las plantas. Las raíces son la interfase entre el suelo y las plantas. Su principal función es extraer de él, el agua y los nutrientes que las plantas requieren para crecer y asegurar su reproducción. Las plantas han desarrollado una amplia gama de estrategias bajo tierra para poder responder a los cambios en la abundancia de estos elementos producidos por los cambios en las condiciones ambientales. Estas respuestas incluyen cambios en caracteres de la arquitectura radicular (profundidad de la raíz y longitud; densidad, número y longitud de las raíces laterales, ángulo de las raíces) que determina la configuración espacial del sistema radícula, así como caracteres morfológicos (diámetro de la raíces, número y longitud de los pelos radiculares). El análisis de esta respuesta de las raíces en variedades locales o poblaciones naturales de cultivos que estén adaptados a condiciones ambientales específicas difíciles nos permitirá encontrar nuevas herramientas genéticas necesarias para mejorar la eficiencia de los cultivos a la variabilidad climática que estamos sufriendo. Para ello, vamos a analizar la diversidad de caracteres radiculares de dos especies vegetales de gran importancia económica del género Brassica,
B. oleracea y
B. rapa, nativas de la cuenca Mediterránea. Llevaremos a cabo análisis fenotípicos detallados de la arquitectura radicular de poblaciones naturales de esas dos especies a lo largo de un amplio rango de condiciones ambientales que imiten las condiciones extremas donde esas poblaciones se desarrollan. Posteriormente, determinaremos las bases genéticas de esos caracteres que subyacen esa adaptación radicular. Nuestros análisis contribuirán a entender cómo las raíces son capaces de adaptarse a las condiciones climáticas y del suelo y como esta adaptación ha sido adquirida a lo largo de la evolución de las plantas. En resumen, nuestros estudios ayudarán a confrontar dos asuntos globales que afectan a nuestra sociedad, la seguridad alimentaria y el impacto del cambio en las condiciones ambientales en la diversidad de las plantas.
