El grupo receptor estudia la función y regulación de genes que codifican a transportadores de iones de sistemas de transporte de K+, Na+ y Cl- en plantas de interés agronómico, para desarrollar aproximaciones biotecnológicas para mejorar la tolerancia a sal, y la nutrición mineral. Específicamente, la identificación funcional de genes relacionados con el control de la homeostasis iónica, responsables de rasgos cuantitativos de interés agronómico (QTLs), implicados en el control de la nutrición del K+, y la exclusión de Na+ y Cl-, en términos de producción de fruta en tomate y cítricos. Para ello, se utiliza una estrategia que combina el mapeo de QTLs (con grupos colaboradores), análisis de genes candidatos y genética reversa (RNAi, CRISPR/CAS), con el fin de obtener patrones tolerantes a la salinidad para su uso como portainjertos de variedades comerciales (tomate y cítricos). Aplicando dicha estrategia, en estudios previos, los datos genéticos, moleculares y fisiológicos obtenidos nos permitieron identificar al gen HKT1;2, que codifica a un transportador de Na+, como el principal responsable funcional de un QTL mayoritario que controla la homeostasis de Na+/K+ de la parte aérea de tomate en salinidad. De acuerdo a estos antecendentes, en este proyecto de tesis doctoral se persiguen los siguientes objetivos generales:
1) Ampliar el conocimiento sobre el papel de los loci HKT1;1 y HKT1;2, principales responsables de la homeostasis Na+/K+ en tomate usando líneas isogénicas que solo difieran en el silenciamiento de los alelos lycopersicum o cheesmaniae, en uno o ambos loci, y la técnica de injertos recíprocos para discernir en qué órgano (raíz, tallo, hojas, ovario), la pérdida de función de qué variante alélica, en que locus HKT1, causa mayor impacto en la tolerancia de las plantas a la salinidad.
2) Con la misma estrategia usada para HKT, la identificación y análisis funcional de genes candidatos responsables de un QTL de producción de frutos mediada por el patrón en condiciones de salinidad, que están relacionados con la adquisición de Cl-, y posiblemente con adquisición eficiente de NO3- en cítricos. Para ello utilizaremos NGS para la secuenciacion genomica y RNA-seq de patrones de citricos, asi como el clonaje y caracterizacion funcional de posibles genes candidatos en sistemas heterologos.
Como objetivo finalista, la información molecular que se genere sobre estos genes puede ser de gran utilidad puesto que servirá como herramienta de selección precoz y eficiente para el desarrollo de programas de mejora de patrones que confieran tolerancia a salinidad en estos cultivos, y posibiliten una adquisición más eficiente de N en cítricos. Además, los genotipos portadores de las variantes alélicas favorables podrían ser transferidos al Sector para su ulterior ensayo en campo como portainjertos de variedades comerciales buscando su implicación en el uso sostenible del agua, un tema que es muy preocupante en el área Mediterránea.