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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 resistencia a la sequía

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 coordina temporalmente el crecimiento, fisiología y desarrollo de las plantas en sincronía con señales medioambientales externas. La función circadiana ha sido ampliamente investigada en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Sin embargo, estudios en cultivos agronómicos han empezado a desvelar el posible papel beneficioso del reloj circadiano en rasgos agronómicamente importantes. El cambio climático y el calentamiento global asociado tienen un impacto muy negativo en la agricultura, siendo la sequía el principal estrés medioambiental que limita el rendimiento de cultivos, y que por tanto, afecta directamente a la seguridad alimentaria. Nuestros estudios preliminares mostraron que el reloj controla las respuestas de Arabidopsis a condiciones de sequía. La planta de tomate (Solanum lycopersicum) con una producción anual de más de 150 millones toneladas, es el cultivo frutal más importante a nivel mundial. Sin embargo, su crecimiento y productividad están severamente afectados por déficits hídricos.

Dada la similitud de los sistemas circadianos de Arabidopsis y tomate, en este proyecto se propone manipular la función del reloj para obtener plantas de tomate resistentes a la sequía. Se utilizarán herramientas biotecnológicas de edición genómica (CRISPR-Cas9), y se desarrollarán estrategias no transgénicas lo que facilitará su posterior aplicación en ensayos de campo. La función del reloj en la regulación de rutas metabólicas también permitirá controlar el contenido de antocianinas, mejorando así la calidad nutricional del fruto. Nuestros estudios además proporcionarán marcadores transcriptómicos y metabolómicos esenciales para mejorar la sostenibilidad y resiliencia del tomate en respuesta a condiciones de sequía.

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