L'UJI indaga com impacten múltiples combinacions d'estrès abiòtic en les plantes de tomaca

   CASTELLÓ, 29 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Cada any, situacions d'estrès abiòtic com sequeres, calor, salinitat o alta intensitat lumínica, combinades amb condicions desfavorables del sòl degudes a l'activitat humana (herbicides, canvis en el pH o diferents contaminants com els microplàstics), i especialment la combinació d'estos factors, infligixen un descens de la productivitat dels cultius arreu del planeta. Si la tendència en el nostre entorn no s'alentix o invertix, els subministraments d'aliments podrien disminuir greument.

   Un equip de treball del grup de recerca Ecofisiologia i Biotecnologia de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI), liderat per la investigadora Sara Izquierdo Zandalinas amb la col·laboració de José Luis Rambla Nebot, estudia com les complexes combinacions d'estes situacions d'estrès afecten el creixement i supervivència de les plantes de tomaca i analitza quines respostes de les plantes són beneficioses o nocives per a l'aclimatació al seu entorn, així com els canvis que es produeixen en el seu metabolisme, proteïnes o hormones.

   A partir dels resultats obtinguts i publicats fins ara, els efectes de combinar diferents tipus d'estrès són extensos. Afecten el procés de fotosíntesi, el creixement i també l'acumulació de prolina, un aminoàcid, que, tot i ser beneficiós per resistir l'estrès, podria tenir un efecte advers durant l'estrès multifactorial.

   També s'han obtingut evidències interessants pel que fa al paper d'una poliamina específica (espermina) en la tolerància de les plantes a un determinat estrès combinat (salinitat i herbicida paraquat).

   Una altra conclusió a què arriba l'estudi és que els mecanismes d'eliminació d'espècies reactives d'oxigen (ROS) podrien representar una estratègia potencial per a augmentar la tolerància de plantes i cultius a la combinació d'estrès multifactorial, i que l'hormona àcid jasmònic seria clau per a l'aclimatació de la tomata en condicions combinades d'alta lluminositat, salinitat i presència de paraquat.

   Finalment, mitjançant un enfocament multiòmic, s'ha analitzat l'efecte de fins a sis tensions simultànies i s'ha determinat que les tomates activen un programa molecular específic en funció de la complexitat de l'estrès.

   S'hi han identificat més de 190 gens que responen d'una manera comuna i altres que s'activen només en condicions extremes, incloent-hi dos reguladors clau de les respostes a la calor combinada. Si es compara amb altres espècies, s'hi han trobat respostes similars, que apunten a un mecanisme universal d'adaptació. Estes troballes aporten noves claus per a desenvolupar cultius més resistents a les condicions extremes imposades pel canvi climàtic.

GRUP DE REFERÈNCIA EN L'ÀMBIT EUROPEU

   L'estudi ha permès establir col·laboracions amb el grup liderat pel professor Ron Mittler de la Universitat de Missouri (Colúmbia, EUA) amb l'objectiu de compartir resultats d'estrès multifactorial en diferents espècies vegetals (estudien plantes de panís, soja i arròs) i amb el professor Alisdair Fernie del Max Planck Institute of Molecular Plant Fisiology de Golm-Potsdam (Alemanya), grup de referència en l'àmbit europeu en metabolòmica vegetal.

   Sara Izquierdo Zandalinas és membre del Programa Ramón y Cajal de l'UJI. Ha investigat en universitats del nord de Texas i Missouri, als Estats Units. És membre del Grup de Recerca d'Ecofisiologia i Biotecnologia i també del grup d'innovació educativa d'Estudis Relatius a les Ciències de la Vida (Inecvi). El seu camp de recerca està centrat en l'estudi de les respostes fisiològiques, bioquímiques i moleculars de les plantes quan s'exposen a tensions abiòtiques combinades.

   Les conclusions de la seua recerca han aparegut en més de 70 publicacions en revistes científiques d'alt impacte, els seus articles han rebut més de 12.000 citacions i el seu índex h és de 43.

   Va guanyar el Premi Extraordinari de Doctorat el 2016, el Premi Francisco Sabater de la Societat Espanyola de Fisiologia Vegetal (2019), el Premi Jove Científic de la Federació de Societats Europees de Biologia Vegetal (2021) i el Premi Santiago Grisolía (GVA, 2022). A més, des del 2023, està inclosa en el rànquing Highly Cited Researchers de Clarivate Analytics, el que confirma l'impacte i rellevància de la seua recerca en l'àmbit internacional.

   La investigació s'emmarca en el projecte PID2021-128198OA-I00, finançat pel MICIU/AEI/10.13039/501100011033 i FEDER/UE, dins del Pla Estatal d'Investigació Científica, Tècnica i Innovació 2021-2023, destinat a promoure sectors estratègics per a la recuperació, com la salut, la transició ecològica i la digitalització.