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Proyectos de investigación

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Uso biotecnológico del reloj circadiano para obtener plantas con mejorada productividad, calidad nutricional y resiliencia al cambio climático

XIX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia (Convocatoria 2018)

Seguridad alimentaria y biotecnología

Investigador Principal: Paloma Mas Martínez

Centro de investigación o Institución: Centro de Regulación Agrigenómica-CSIC-IRTA-UAB-UB

Sinopsis

El reloj circadiano es el mecanismo celular capaz de medir el paso del tiempo para coordinar con precisión el metabolismo, crecimiento y desarrollo de las plantas en sincronía con las señales ambientales, particularmente luz y temperatura. Los componentes y mecanismos de la función circadiana han sido ampliamente investigados en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Sin embargo, los estudios del reloj circadiano en plantas de interés agronómico han empezado a desvelar un posible papel importante del reloj en rasgos de interés agronómico, como por ejemplo la reproducción, biomasa o rendimiento. El objetivo general de este proyecto es conseguir plantas de tomate que presenten una mejor productividad, calidad nutricional y resiliencia a condiciones de sequía. Nuestro enfoque se basa en entender cómo funciona el reloj circadiano y utilizar este conocimiento para generar plantas de tomate con mayor rendimiento y calidad nutricional.  

Hasta la fecha, hemos conseguido identificar todos los homólogos de los principales genes del oscilador, que presentan una alta similitud de secuencia con los componentes del reloj en Arabidopsis thaliana, lo que sugiere que la función circadiana está conservada. Hemos analizado la expresión de estos genes, y hemos identificado sus patrones de expresión circadiana, que presenta una amplitud robusta y fase acorde con la ya observada en los genes de Arabidopsis. También hemos generado las construcciones de CRISPR-Cas9 de componentes del reloj (CRISPR-Cas9clock), y analizado su función reguladora, hemos observado que la pérdida funcional de genes del reloj en tomate conduce a cambios en la fase y amplitud de los principales genes del oscilador. También hemos comenzado a analizar la expresión de genes importantes relacionados con  el desarrollo de la planta y la calidad nutricional del fruto, y hemos observado que los cambios en expresión génica se traducen en mejoras en cuanto al crecimiento y producción del fruto. En la actualidad, estamos realizando ensayos de sequía y generando nuevas líneas CRISPR-Cas9clock.

 

Producción Científica
 
Artículos generados en Revistas 4
Comunicaciones en Congresos Nacionales 1
Comunicaciones en Congresos Internacionales 4

 

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