Estrés Abiótico en Plantas

Las condiciones de sequía afectan el rendimiento de los cultivos a lo largo de prácticamente todos los estadios de crecimiento. En las plantas el déficit hídrico induce respuestas fisiológicas y bioquímicas que involucran cambios en la expresión génica y modificaciones en el metabolismo. Entre los parámetros que se han asociado con la tolerancia a déficit hídrico se encuentran: a) el marchitamiento lento de la canopia y sistemas radiculares con raíces más fibrosas; b) mayor eficiencia del uso del agua, definida como la cantidad de biomasa producida por unidad de agua consumida; c) acumulación de osmolitos compatibles, moléculas antioxidantes y proteínas con funciones de protección celular y e) mantenimiento y control de la pérdida de agua foliar, asociada a la conductancia estomática. En la última década hubo importantes esfuerzos dirigidos a la identificación de los loci genéticos involucrados en la tolerancia a la sequía en distintas especies vegetales. Estos han coincidido con el extenso desarrollo de nuevas herramientas moleculares que han facilitado en gran medida la identificación de genes candidatos relacionados con respuestas a estrés abiótico. Con el avance de las nuevas tecnologías de secuenciación de ARN, es posible obtener información de los perfiles de expresión génica con un alto grado de profundidad y sensibilidad. Sin embargo, la mayoría de los genes identificados con esas herramientas no han sido caracterizados desde el punto de vista funcional, o relacionados a caracteres fenotípicos como aquellos asociados con la tolerancia a sequía. El estudio de las interacciones entre el genotipo, perfiles de expresión génica y fenotipo es necesario para valorizar esta información y contribuir a la compresión de los mecanismos de tolerancia a sequía en plantas. Con esta propuesta se busca generar capacidades humanas y técnicas que permitan el análisis de las respuestas de tolerancia/sensibilidad a sequía a través de tres líneas de acción: 1) identificación de genes candidatos que permitan la localizar regiones genómicas asociadas con tolerancia a sequía, 2) desarrollo de herramientas de fenotipado que permitan la predicción temprana de tolerancia a sequía mediante el uso de modelos y 3) validación de marcadores moleculares para el genotipado. A través de la integración de las líneas de acción propuestas, este trabajo busca fortalecer el desarrollo de estrategias de fenotipado para la evaluación de las respuesta a sequía, de manera que la información generada sirva como insumo para la identificación de marcadores de tolerancia a sequía Este objetivo podrá alcanzarse mediante: i) identificación de caracteres bioquímico-fisiológicos asociados a tolerancia/sensibilidad a sequía ii) identificación de genes candidatos asociados a caracteres fenotípicos predictivos de tolerancia/sensibilidad, iii) desarrollo de una plataforma de fenotipado en condiciones de crecimiento controlado, iv) generación de metodologías de modelado y v) identificación de marcadores asociados a parámetros de respuesta a sequía. El proyecto abarca aspectos básicos y aplicados de la Biología Vegetal, en este sentido disciplinas como la Bioquímica, Fisiología Vegetal, Genética Molecular, Mejoramiento Genético, Bioestadística, y Bioinformática serán el soporte de la investigación a realizar. Para esto, el Grupo de investigación Estrés Abiótico en Plantas se conformó con investigadores de Facultad de Agronomía, Facultad de Ciencias, Facultad de Medicina y del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, al que se agrega la colaboración de investigadores de Facultad de Arquitectura e Ingeniería, que si bien no integran el Grupo, asesorarán en acciones específicas.