Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Proyecto de I+D+i:
RICEPIRINA: Entrada de sodio en arroz en condiciones de salinidad. Efecto de la simbiosis con Piriformospora en la respuesta de la planta
Año:2017
Áreas de investigación
  • Biología celular
Datos
Descripción
Uno de los retos a los que se enfrenta la agricultura del siglo XXI es producir más alimentos que son necesarios para abastecer a la población mundial en continuo crecimiento. Es prioritario obtener plantas resistentes al estrés ambiental debido en parte a los efectos del cambio climático. El incremento de la temperatura en el planeta, grandes periodos de sequía, abundantes precipitaciones e inundaciones junto con la progresiva salinización del suelo son algunas de las causas de pérdidas importantes en las cosechas. Según la FAO, el arroz supone casi un 20% de la producción mundial de cereal y es la base de la dieta de más de la mitad de la población mundial. Este cultivo se produce en muchas zonas del planeta que están expuestas a agua con un alto grado de sal de modo que comprometen enormemente su producción. Encontramos ejemplos en el delta del rio Mekong, Vietnam, en la región de Asia o en el delta del Ebro o en las marismas del Guadalquivir, en España. Por ello, es indudable que la obtención de cultivos tolerantes a la salinidad, especialmente el arroz, sería un logro inestimable. En este proyecto nos proponemos un abordaje dual, uno más enfocado a avanzar en el conocimiento de la respuesta de las plantas frente a la salinidad y otro más concreto dirigido a estudiar el impacto de los microorganismos del suelo sobre la respuesta de las plantas en condiciones salinas. Todas las plantas cumplen la regla general de acumular en sus células K+, catión muy abundante y esencial en su fisiología, mientras que el Na+ que estructuralmente es muy parecido, puede llegar a ser tóxico. A pesar de esto, en ciertas condiciones el Na+ entra en las células y puede reemplazar en parte al K+. Aunque se ha avanzado mucho en la biología molecular de las plantas y se conocen las secuencias de genomas completos de numerosas plantas, todavía no se ha identificado qué sistema utiliza el Na+ para entrar en la planta y porqué tiene un efecto tóxico. Esta información es de gran importancia para obtener cultivos tolerantes. Los objetivos específicos que se plantean en este proyecto son tres: (i) investigar la función osmótica y la toxicidad del Na+ en arroz en respuesta a la salinidad; (ii) estudiar la entrada del Na+ en la raíz del arroz e identificar los sistemas implicados; (iii) estudiar el papel de los microorganismos del suelo sobre la respuesta de la planta a la salinidad. Se sabe que la asociación del hongo endofito Piriformospora índica, tiene efectos positivos en la tolerancia a la salinidad de arroz, pero no se ha descrito el mecanismo implicado. Nosotros pretendemos averiguar si la asociación modifica la homeostasis iónica de Na+ y K+ de la planta e identificar posibles transportadores implicados. En este proyecto se pretenden combinar estudios fisiológicos y cinéticos de entrada de Na+ en cultivos hidropónicos del arroz con análisis transcripcionales masivos de RNA-seq que permitan la identificación de los transportadores implicados en la entrada de Na+ en condiciones de salinidad. Basado en los resultados previos obtenidos en Arabidopsis en nuestro laboratorio, se pondrá especial hincapié en los transportadores de aniones de la planta como el nitrato o cloruro, no considerados hasta hoy en día como sistemas implicados en la entrada del Na+ a la planta. La obtención de cultivos tolerantes a la salinidad es un reto necesario y complejo pero cualquier avance para la consecución de este desafío es atractivo y puede ser relevante.
Internacional
No
Tipo de proyecto
Proyectos y convenios en convocatorias públicas competitivas
Entidad financiadora
MINECO
Nacionalidad Entidad
ESPAÑA
Tamaño de la entidad
Desconocido
Fecha concesión
16/12/2016
Esta actividad pertenece a memorias de investigación
Participantes
  • Director: Begoña Benito Casado (UPM)
  • Codirector: Rosario Haro Hidalgo (UPM)
  • Participante: Monica Lanza Lucio (UPM)
  • Participante: Rocio Alvarez Aragon (UPM)
  • Participante: Laura Jaen Garcia (UPM)
Grupos de investigación, Departamentos, Centros e Institutos de I+D+i relacionados
  • Creador: Grupo de Investigación: Homeostasis iónica y ciclo celular
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