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Simbiosis planta-cianobacteria

Vicente Mariscal

Nuestra misión es avanzar en el conocimiento científico en las áreas de microbiología y biología molecular aplicadas a la agricultura, con un enfoque particular en la optimización de la salud del suelo y la eficiencia de los cultivos mediante el uso de tecnologías innovadoras y sostenibles.

En el contexto de desafíos globales como el cambio climático, la seguridad alimentaria y la sostenibilidad ambiental, nuestro grupo se dedica a explorar y comprender las interacciones complejas entre los microorganismos del suelo y las plantas. Estas investigaciones tienen el potencial no solo de revelar procesos biológicos fundamentales sino también de transformar prácticas agrícolas hacia métodos más sostenibles y productivos.

Nuestras líneas de investigación son:

1) Mecanismos moleculares de la Simbiosis entre Cianobacterias y Plantas:

Mecanismos moleculares de la simbiosis entre cianobacterias y plantas

Nuestro principal enfoque científico es elucidar los mecanismos moleculares que regulan la simbiosis entre cianobacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico (cianobacterias nostocales) y plantas cultivadas, específicamente el arroz (Oryza sativa). Utilizamos enfoques integrados de genómica, proteómica y análisis funcional y transcriptómico de mutantes para descifrar cómo las interacciones entre Nostoc punctiforme y Oryza sativa promueven el crecimiento vegetal y la nutrición. Esta línea de investigación está enfocada en revelar las rutas bioquímicas y las señales moleculares claves que son necesarias en esta asociación mutualista.

2) Estudios Microbianos y Salud de Suelos Agrarios:

Exploramos la diversidad microbiana y la función ecológica de los microbios en suelos agrícolas, con un enfoque especial en las marismas arroceras del Guadalquivir. Empleando técnicas de secuenciación masiva para llevar a cabo análisis metagenómicos, evaluamos cómo las prácticas agrícolas impactan en el microbioma del suelo y su capacidad para sostener la salud del ecosistema y la productividad de los cultivos.

3) Diseño y Aplicación de Nuevos Biofertilizantes Microbianos:

Diseño y Aplicación de Nuevos Biofertilizantes Microbianos

Desarrollamos biofertilizantes basados en cianobacterias y otros microorganismos del suelo, seleccionados por su eficacia en la mejora del crecimiento y la salud de las plantas. Este trabajo incluye la caracterización fenotípica y genotípica de cepas potenciales y la optimización de formulaciones para su aplicación en campo. La finalidad es ofrecer alternativas viables y ecológicas a los fertilizantes químicos convencionales, reduciendo así la huella ambiental de la agricultura intensiva.

4) Colaboración con la Industria:

Fomentamos la transferencia tecnológica y la colaboración público-privada para asegurar que nuestros hallazgos científicos se traduzcan en innovaciones aplicables. Nos comprometemos a proporcionar soluciones basadas en evidencias que mejoren la sostenibilidad y la eficiencia de la producción agrícola global.

Grupo simbiosis planta-cianobacteria

NombreApellidosCategoriaemailTeléfonos
AntonioBegines PeñaTécnico de laboratorio954139172
José LuísGonzález PimentelInvestigador postdoctoral954139172
MacarenaIniesta PallarésInvestigadora predoctoral954139172
LucíaJiménez RíosInvestigadora predoctoral954139172
Ana MaríaJurado FloresInvestigadora Postdoctoral954139172
VicenteMariscal RomeroLaboral indefinido CSIC954489534
Fernando PublioMolina HerediaProfesor titular US954489605
AnaSierra GarcíaTitulada superior, gestora954139172
ConsolaciónÁlvarez NúñezInvestigadora Ramón y Cajal954489605

  • Jiménez-Ríos L, Torrado A, González-Pimentel JL, Iniesta-Pallarés M, Molina-Heredia FP, Mariscal V, Álvarez C. Emerging nitrogen-fixing cyanobacteria for sustainable cotton cultivation. Sci Total Environ. 2024 May 10;924:171533. doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.171533

  • Neubauer A, Aros-Mualin D, Mariscal V, Szövényi P. Challenging the term symbiosis in plant-microbe associations to create an understanding across sciences. J Integr Plant Biol. 2024 Jan;66(1):7-11. doi: 10.1111/jipb.13588

  • Álvarez C, Jiménez-Ríos L, Iniesta-Pallarés M, Jurado-Flores A, Molina-Heredia FP, Ng CKY, Mariscal V. Symbiosis between cyanobacteria and plants: from molecular studies to agronomic applications. J Exp Bot. 2023 Oct 13;74(19):6145-6157. doi: 10.1093/jxb/erad261.

  • Torrado A, Iniesta-Pallarés M, Velázquez-Campoy A, Álvarez C, Mariscal V, Molina-Heredia FP. Phylogenetic and functional analysis of cyanobacterial Cytochrome c6-like proteins. Front Plant Sci. 2023 Sep 6;14:1227492. doi: 10.3389/fpls.2023.1227492

  • Álvarez C, Brenes-Álvarez M, Molina-Heredia FP, Mariscal V. Quantitative Proteomics at Early Stages of the Symbiotic Interaction Between Oryza sativa and Nostoc punctiforme Reveals Novel Proteins Involved in the Symbiotic Crosstalk. Plant Cell Physiol. 2022 Oct 31;63(10):1433-1445. doi: 10.1093/pcp/pcac043. 

  • Álvarez C, Navarro JA, Molina-Heredia FP, Mariscal V. Endophytic Colonization of Rice (Oryza sativa L.) by the Symbiotic Strain Nostoc punctiforme PCC 73102. Mol Plant Microbe Interact. 2020 Aug;33(8):1040-1045. doi: 10.1094/MPMI-01-20-0015-SC

  • Torrado A, Ramírez-Moncayo C, Navarro JA, Mariscal V, Molina-Heredia FP. Cytochrome c6 is the main respiratory and photosynthetic soluble electron donor in heterocysts of the cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120. Biochim Biophys Acta Bioenerg. 2019 Jan;1860(1):60-68. doi: 10.1016/j.bbabio.2018.11.009.

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