ste nuevo Laboratorio Interdepartamental se ha creado recientemente por los Drs. José M. Colmenero-Flores (Grupo RIH, Dept. Biotecnología Vegetal) y Antonio Díaz-Espejo (Grupo REC, Dept. Protección del Sistema Suelo, Planta, Agua), con el objeto de integrar y fortalecer sus diferentes pero complementarias disciplinas. El grupo RIH contribuye con su experiencia en el estudio de los mecanismos fisiológicos y moleculares que regulan el transporte iónico y las respuestas de las plantas a estrés abiótico (déficit hídrico y salinidad). El grupo REC aporta su conocimiento en fisiología, en especial en los mecanismos de respuesta al estrés hídrico y su experiencia en el uso de modelos mecanísticos de regulación estomática y de la fotosíntesis.
Actualmente, el LEM desarrolla dos líneas de investigación principales:
1. Cómo la nutrición de cloruro (Cl−) altera la capacidad de las plantas para usar eficientemente el agua, el carbono y el nitrógeno, con la finalidad de mejorar la resistencia a sequía, la producción y la calidad de los cultivos. Recientemente hemos demostrado que la nutrición de Cl− a niveles de macronutriente es beneficiosa para el crecimiento vegetal ya que altera el desarrollo de células foliares, reduciendo el consumo hídrico y aumentando la la difusión de CO2 y por tanto la eficiencia en el uso del agua: Franco-Navarro et al. (2019). Plant J 99, 815–831.
El proyecto europeo ChlorPlant (H2020-MSCA-IF-CAR) recién concedido al Dr. Miguel A. Rosales permitirá profundizar en cómo el Cl− modula los efectos del manejo del agua sobre el desarrollo vegetal, la fotosíntesis, el mantenimiento del turgor, la producción y calidad de los frutos y la resistencia a la sequía en plantas de tomate. Este proyecto de 3 años integrará los modelos punteros de fotosíntesis y conductancia estomática en un modelo mecanístico a nivel de planta completa, el cual incluirá técnicas de fenotipado de vanguardia. ChlorPlant abordará 2 importantes retos Europeos con beneficios agrícolas esperados: ayudando a aumentar la eficiencia en el uso del agua en zonas áridas y semi-áridas afectadas por el cambio climático, y reduciendo el uso excesivo y la contaminación por nitratos en la agricultura, tanto en aguas continentales como por su acumulación tóxica en cultivos de consumo fresco (hortalizas). Mas información: https://cordis.europa.eu/project/id/895613.
2. En una segunda línea de investigación, estudiamos la variabilidad genotípica y fenotípica de genotipos silvestres de olivo (Colección SILVOLIVE) y su importancia para mitigar los efectos del cambio climático. La colección SILVOLIVE incluye 146 genotipos pertenecientes a las 6 subespecies conocidas de O. europea. Estos genotipos nos permite abordar la problemática del impacto del cambio climático sobre la productividad agrícola con dos enfoques relacionados: la respuesta al estrés hídrico y la mitigación del cambio climático a través de la mejora de la captura y retención natural del CO2 en las plantas bajo condiciones de sequía.
Hemos identificado genotipos silvestres de olivo menos afectados por la falta de agua debido a la estimulación por sequía del desarrollo de la raíz y de una mayor área del xilema en relación al área foliar. Esto permite mayor capacidad de absorción y conducción de agua con menor riesgo de fallo hidráulico: Hernandez-Santana et al. (2019) Front Plant Sci 10: 291
En cuanto a la mitigación del cambio climático, proponemos una solución que permita aumentar la capacidad de absorción y almacenamiento de CO2 atmosférico en regiones áridas o suelos degradados. Concretamente, nuestro primer objetivo es identificar los genotipos silvestres de olivo de la colección SILVOLIVE que, al tiempo que son capaces de crecer en regiones áridas y prevenir la desertificación, produzcan una mayor cantidad de biomasa subterránea, con mayor capacidad de acumulación de polímeros estables en la raíz (suberina y lignina) para inmobilizar mayores cantidades de CO2 durante más tiempo.
El Grupo LEM colabora estrechamente y transfiere resultados a empresas de los sectores agroalimentario y viverista.
MIEMBROS DEL LABORATORIO – LEM
Grupo RIH Grupo REC
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Dr. José M. Colmenero Flores
Científico Titular CSIC |
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Dr. Antonio Díaz Espejo
Investigador Científico CSIC |
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Dr. Miguel A. Rosales Villegas
Responsable – ChlorPlant Postdoc MSCA |
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Dra. Virginia Hernández Santana
Postdoc |
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Pablo Díaz Rueda
Doctorando |
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Dra. Celia M. Rodríguez Domínguez
Postdoc JdC |
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Marta Lucas Gutiérrez
Doctoranda |
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Javier Pichaco García
Doctorando |