RESPUESTAS A CONDICIONES DE ESTRÉS ABIÓTICO Y SEÑALIZACIÓN ENERGÉTICA EN PLANTAS

Personal:

Objetivos y líneas de Investigación

En el grupo estamos interesados en estudiar la respuesta de las plantas a condiciones ambientales adversas tales como deshidratación y deficiencias nutricionales fundamentalmente de Nitrógeno y Azufre, y de cómo las plantas reajustan su metabolismo para tratar de superar estas circunstancias. Para lo cual usamos aproximaciones basadas en la biología de sistemas y como sistemas experimentales plantas modelo como Arabidopsis y plantas de interés agronómico como tomate. Los genes más relevantes en estas respuestas podrán ser incorporados a programas de mejora. Las líneas de investigación que se llevan a cabo en el grupo:

  • Identificación y caracterización de Factores Transcripcionales que controlan la respuesta a condiciones de estrés hídrico y deficiencia nutricionales (nitrógeno y azufre).
  • Análisis de las estrategias y mecanismos moleculares que dirigen la respuesta de las plantas a condiciones de déficit hídrico y deficiencias nutricionales de nitrógeno y azufre.
  • Determinación de la interconexión entre las respuestas a estrés hídrico y las respuestas a distintos déficits nutricionales.
  • Desarrollo de nuevos métodos para la elaboración de redes reguladoras que describan las diferentes tipos de respuesta a estrés abiótico en Arabidopsis y tomate.
  • Estudio de los mecanismos de resistencia y tolerancia al estrés abiótico en organismos extremófilos.
Actividades I+D

Actualmente estamos estudiando como las plantas modifican su metabolismo para adaptarse a diferentes condiciones de estrés abiótico como sequia o deficiencias nutricionales (Nitrógeno y Azufre). La susceptibilidad o tolerancia a este tipo de estreses es un fenómeno complejo, ya que ocurre durante múltiples estados de desarrollo y por que concurren diferentes tipos de estrés simultáneamente. Con el fin de identificar genes reguladores clave en el control del reajuste metabólico, hemos realizado aproximaciones genéticas y de biología de sistemas, tanto en planta modelo como en Arabidopsis como en plantas de interés agronómico como tomate. Así, hemos buscado mutaciones que afecten la tolerancia a distintos tipos de estrés abióticos y por otra parte, hemos analizado diferentes modelos que describen la red reguladora existente en Arabidopsis. Estos modelos están construidos en base a distintos tipos de datos como de co-expresion, interacciones proteína–proteína, estructura de proteínas etc. El análisis de estos modelos ha permitido identificar genes candidatos, como distintos factores de transcripción de las familias DOF y bZIP, que podrían estar involucrados en el reajuste metabólico frente al estrés. El incremento de los periodos de escasez de agua y la necesidad de una reducción del uso de fertilizantes para una agricultura sostenible, hace imprescindible mejorar tanto la tolerancia a la deshidratación como la eficiencia en el uso de nutrientes. Distintos análisis moleculares y genéticos de los Factores Transcripcionales identificados indican que juegan funciones centrales en la respuesta a estos tipos de estreses abióticos y por tanto abren nuevas posibilidades a nuevas estrategias para programas de mejora.

 

Nuestras herramientas informáticas
Grupos Colaboradores
Estudiantes de Master
  • Alejandro Navarro
Estudiantes en practicas
  • Laura Figuerola
  • Marisa Delgado Dolset
  • Alicia Mata
  • Elena Sánchez
  • Ignacio Sánchez
  • Mildred Ocampo
  • Diana Andrea Gil
  • Cruz Enrique Beltrán>
Antiguos Estudiantes
  • Blanca Aridai
  • Javier Gloazzo
Eventos
Proyectos
  • RTA2012-00008-CO2 (2013-2016). “Utilización de factores transcripcionales como herramienta para incrementar la producción de biomasa y la tolerancia a estreses abióticos en solanáceas”. IP Joaquín Medina.
  • Proyecto Explora 2015-17. Aumento en la captura de energía y carbono en sistemas vegetales. IP Jesús Vicente.
  • OPTISOL. Optimized lignocellulose exploitation from solanaceae canopy. Inspire Program. IP Stephan Pollmann
  • AECID A1/039269/11 (2011-2014). Fortalecimiento científico e institucional para el desarrollo de la biotecnología en la UNASAM (HUARAZ, PERÚ) a través de la colaboración con el centro de biotecnología y genómica de plantas (CBGP, UPM-INIA).
  • RTA2009-00042-CO2-01 (2009-2012). Desarrollo de nuevas estrategias para la mejora de la resistencia a condiciones de estrés abiótico en tomate mediante la utilización de genes reguladores.
  • CGL2009-13429-C02-01 (2008-2011). Diversidad en las algas liquénicas del género Trebouxia: Caracterización fenotípica y molecular.
  • AT08-002 (2008-2009). Estudio del desarrollo de la semilla como fuente de nuevas estrategias para la obtención de plantas tolerantes a condiciones ambientales extremas
Empresas colaboradoras
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Publicaciones

Renau-Morata, B; Molina, RV; Carrillo, L; Cebolla-Cornejo, J; Sánchez-Perales, M; Pollmann, S; Dominguez-Figueroa, J; Corrales, AR; Flexas, J; Vicente-Carbajosa, J; MEDINA, J; Nebauer, S. 2017. "Ectopic expression of CDF3 genes in tomato enhances biomass production and yield under salinity stress conditions". Frontiers in Plant Science. DOI: 10.3389/fpls.2017.00660".

Corrales, A-R; Carrillo, L; Lasierra, P; Nebauer, SG; Dominguez-Figueroa, J; Renau-Morata, B; Pollmann, S; Granell, A; Molina, R-V; Vicente-Carbajosa, J; Medina, J. 2017. "Multifaceted role of Cycling Dof Factor 3 (CDF3) in the regulation of flowering time and abiotic stress responses in Arabidopsis". Plant, Cell & Environment. DOI: 10.1111/pce.12894".

Hossain, A; Henríquez-Valencia, C; Gómez-Páez, M; Medina, J; Orellana, A; Vicente-Carbajosa, J; Zouhar, J. 2016. "Identification of novel components of the Unfolded Protein Response in Arabidopsis". Frontiers in Plant Science. DOI: 10.3389/fpls.2016.00650".

Corrales, A-R; Nebauer, SG; Carrillo, L; Fernández-Nohales, P; Marqués, J; Renau-Morata, B; Granell, A; Pollmann, S; Vicente-Carbajosa, J; Molina, R-V; Medina, J. 2014. "Characterization of tomato Cycling Dof Factors reveals conserved and new functions in the control of flowering time and abiotic stress responses". Journal of Experimental Botany. DOI: 10.1093/jxb/ert451".

Zanin, M; Medina Alcazar, J; Vicente Carbajosa, J; Gomez Paez, M; Papo, D; Sousa, P; Menasalvas, E; Boccaletti, S. 2014. "Parenclitic networks: uncovering new functions in biological data". Scientific Reports. DOI: 10.1038/srep05112".

Corrales, R; Carrillo, L; Nebauer, SG; Renau-Morata, B; Sánchez-Perales, M; Fernández-Nohales, P; Marqués, J; Granell, A; Pollmann, S; Vicente-Carbajosa, J; Molina, RV; Medina, J. 2014. "Salinity assay in Arabidopsis". Bio-protocol. DOI:

Renau-Morata, B; Sánchez-Perales, M; Medina, J; Molina, RV; Corrales, R; Carrillo, L; Fernández-Nohales, P; Marqués, J; Pollmann, S; Vicente-Carbajosa, J; Granell, A; Nebauer, SG. 2014. "Salinity assay in tomato". Bio-protocol. DOI:

Hentrich, M; Bottcher, C; Duchting, P; Cheng, Y; Zhao, Y; Berkowitz, O; Masle, J; Medina, J; Pollmann, S. 2013. "The jasmonic acid signaling pathway is linked to auxin homeostasis through the modulation of YUCCA8 and YUCCA9 gene expression". Plant Journal. DOI: 10.1111/tpj.12152".

Hentrich, M; Sánchez-Parra, B; Pérez Alonso, M-M; Carrasco Loba, V; Carrillo, L; Vicente-Carbajosa, J; Medina, J; Pollmann, S. 2013. "YUCCA8 and YUCCA9 overexpression reveals a link between auxin signaling and lignification through the induction of ethylene biosynthesis". Plant Signaling & Behavior. DOI: 10.4161/psb.26363".

Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas UPM – INIA Parque Científico y Tecnológico de la U.P.M. Campus de Montegancedo
Autopista M-40, Km 38 - 28223 Pozuelo de Alarcón (Madrid) Tel.: +34 91 4524900 ext. 1806 / +34 91 3364539 Fax: +34 91 7157721. Contacto

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