El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) ha conseguido dos ayudas del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, a través de la Agencia Estatal de Investigación (AEI), correspondientes a la convocatoria de 2024 de Proyectos de Generación de Conocimiento y Actuaciones para la Formación de Personal Investigador Predoctoral Asociadas a Dichos Proyectos.

La resolución otorga más de 337.000 euros al centro y la posibilidad de incorporar a un investigador en formación para que desarrolle su tesis doctoral. Las dos investigaciones tendrán una duración de cuatro años y abordarán dos temas de gran relevancia en la actualidad. Por un lado, el proyecto 'Variabilidad genotípica en la fisiología y el metabolismo de la espiga para mejorar el rendimiento del trigo: un enfoque ómico' (EARomics), estará a cargo del investigador principal del IRNASA-CSIC Rubén Vicente, que podrá sumar a su laboratorio un investigador predoctoral.

Por otro, Carmen Sánchez Cañizares, quien se incorpora como investigadora principal del instituto, desarrollará el proyecto 'Dilucidando las interacciones de regulación bacterianas en ambientes dinámicos de crecimiento' (BRIDGES).

Esta convocatoria nacional financia estudios destinados a fomentar la generación y el avance significativo del conocimiento científico y la investigación de calidad contrastada, con el objetivo de avanzar hacia la búsqueda de soluciones a los desafíos de la sociedad. Ese es el caso de los dos proyectos del IRNASA-CSIC, que consolidan la trayectoria de éxito del centro en los últimos años, en los que no ha dejado de incorporar nuevos proyectos e investigadores.

Los secretos de la espiga del trigo

El primero de los proyectos se enmarca en la necesidad de mejorar el rendimiento de uno de los productos más importantes para la seguridad alimentaria del planeta, el trigo, frente a desafíos como el cambio climático. Tradicionalmente, los estudios de caracterización de este cultivo se han centrado en la hoja, pero en los últimos años Rubén Vicente y su equipo estudian la influencia de los órganos fotosintéticos de la espiga en la respuesta de este cereal a diferentes tipos de estrés y en su capacidad para suministrar nutrientes al grano. Ahora, este novedoso proyecto pretende analizar cerca de 300 variedades para ver cómo se relacionan sus diferentes características con el rendimiento del cultivo.

Para ello, los investigadores realizarán un fenotipado de campo y molecular que destacará los rasgos de la espiga en cada una de las variedades de trigo estudiadas, un trabajo en el que se emplearán distintos tipos de sensores, cámaras, drones y ensayos de laboratorio. Finalmente, en colaboración con el John Innes Centre, en el Reino Unido, se llevará a cabo un genotipado para establecer qué genes están asociadas a un mejor rendimiento. A largo plazo, el objetivo de esta línea de investigación es que los agricultores dispongan de un cultivo mejor adaptado localmente a los condicionantes ambientales.

El proyecto EARomics incluye un contrato predoctoral, de manera que se reforzará el ya amplio equipo del que dispone el Grupo de Fotosíntesis del IRNASA-CSIC.

El metabolismo de las bacterias del suelo

Por su parte, Carmen Sánchez Cañizares estudiará el metabolismo de las bacterias beneficiosas del suelo. En concreto, el proyecto BRIDGES analizará cómo estos microorganismos identifican señales externas y adaptan su metabolismo para responder a un entorno dinámico. Los microorganismos detectan la disponibilidad de nutrientes, los cambios de pH y las señales de estrés que indican condiciones adversas. Con esa información, modifican su fisiología para adaptarse al medio, coordinando incluso su comportamiento de manera colectiva en función de su densidad poblacional.

Al desentrañar parte de las conexiones moleculares o 'puentes' clave para activar estos mecanismos de respuesta e interacciones entre las propias bacterias, y entre ellas y las plantas, los resultados de esta investigación pueden tener numerosas aplicaciones en la agricultura moderna, para la mejora del rendimiento de cultivos y de la sostenibilidad.

Este nuevo proyecto del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del IRNASA-CSIC trabajará con bacterias del género Rhizobium o rizobios, que forman una simbiosis con las plantas leguminosas, de manera que las dos partes obtienen un beneficio.

Para los organismos vegetales, esta asociación es fundamental, ya que les ayuda a obtener nitrógeno, un nutriente esencial para su crecimiento. Además, estos microorganismos influyen positivamente también en la fertilidad del suelo. Por ello, al descifrar cómo estas bacterias regulan su metabolismo, esta línea de investigación puede ayudar a remodelar las comunidades bacterianas para diseñar nuevos bioinoculantes (sin recurrir a agroquímicos contaminantes ni edición genética ni transgénesis) o a reprogramar su metabolismo para producir incluso sustancias químicas valiosas más allá de la agricultura.