Salinidad, nutrición y defensa (SANUDE)

Las principales pérdidas en nuestra agricultura se deben al déficit hídrico, la salinidad y el ataque por patógenos. El calentamiento global está acentuando los períodos de sequía y alterando la distribución global de los patógenos. El Grupo Señalización de Estrés Ambiental en Plantas (SEAP) pretende entender los mecanismos moleculares mediante los cuales las plantas perciben e integran las señales derivadas del ambiente para responder de forma específica y coordinada para aclimatarse a situaciones adversas y cambiantes.  El objetivo a largo plazo es buscar soluciones sostenibles a la crisis climática mediante la identificación y estudio de genes y proteínas que contribuyan a la tolerancia de las plantas al estrés ambiental y a la resistencia a patógenos y utilizar este conocimiento para desarrollar plantas mejor adaptadas a condiciones ambientales desfavorables.

Específicamente, desarrollamos varias líneas de investigación que estudian:

1. 1. La respuesta al estrés salino, enfocado en la regulación de la homeostasis de sodio y potasio durante el estrés salino en plantas de Arabidopsis y de arroz.
   2. Regulación de la nutrición mineral de potasio y nitrato.
   3. La respuesta a estrés biótico utilizando como modelo la interacción bacteria/tomate.

En estas líneas de investigación se caracterizan los transportadores iónicos en membranas celulares, los mecanismos de transducción de señales incluyendo la señalización por calcio, cambios en pH citosólico y en la fosforilación y las modificaciones redox de proteínas.

Nuestros objetivos científico-técnicos son:

1. Mejora de la exclusión y redistribución de sodio en la planta mediante actuaciones sobre el sistema SOS, el principal mecanismo de extrusión de sodio en la membrana plasmática. El estudio de las interacciones del sistema SOS con reguladores del tiempo de floración en situaciones de estrés y con la dinámica del citoesqueleto. Mejora de la halotolerancia en plantas de arroz.

2. Estudio de la regulación de la nutrición de potasio mediada por transportadores de tipo HAK en raíces. Relaciones-estructura función en HAK5 y su regulación por módulos proteín-kinasa de tipo CIPK/CBL.

3. Función y regulación de transportadores de nitrato de la familia NRT1/NPF.

4. Optimización de los procesos de toma y almacenamiento vacuolar de potasio mediado por los intercambiadores iónicos de la familia NHX, con énfasis en su capacidad protectora contra el déficit hídrico y su función reguladora de la actividad estomática y del balance hídrico de las plantas.

5. Caracterización del módulo CBL10/CIPK6 y sus dianas de fosforilación en la inmunidad en Solanáceas. Identificación de intermediarios comunes a la respuesta simultánea a estrés biótico y abiótico que pudieran funcionar como integradores de respuesta o interruptores moleculares.