Señalización sistémica en resistencia inducida por micorrizas arbusculares. Implicaciones para el cultivo del tomate (RESYSTEMIC) (AGL2015-64990-C2-1-R)

Los hongos formadores de micorrizas arbusculares (MA) tienen un gran potencial como bioinoculantes en los sistemas modernos de producción agraria. El establecimiento de la simbiosis MA confiere importantes beneficios a la planta, mejorando su estado nutricional y su capacidad de resistencia y/o tolerancia frente a múltiples estreses. A pesar de ello, la aplicación de micorrizas en agricultura está poco extendida, en parte por la variabilidad de los resultados obtenidos en campo. Esta variabilidad deriva, en gran medida, de la dificultad de controlar la calidad de los inoculantes y de la capacidad variable de distintas plantas de establecer la simbiosis y desarrollar la resistencia inducida en condiciones ambientales determinadas. Los resultados anteriores (AGL20123-39923-RESISTO) revelaron cambios transcripcionales y metabólicos asociados a la resistencia sistémica inducida por micorrizas (MIR) en tomate frente al hongo patógeno Botrytis cinerea y el insecto herbívoro Spodoptera exigua, y señalan a la hormona peptídica sistemina y al nitrógeno como reguladores claves del proceso. La MIR depende de una simbiosis bien establecida, que a su vez es regulada por la disponibilidad de nutrientes en el medio. Además, las condiciones nutricionales también pueden interferir con la resistencia inducida, incluso cuando la simbiosis está bien establecida. Por tanto, la optimización de la MIR en condiciones agronómicas requiere un conocimiento preciso de las señales que regulan la simbiosis y la coordinación de las respuestas defensivas en raíz y parte aérea. Esto permitirá identificar marcadores asociados a la capacidad micotrófica de la planta y su respuesta a la inducción de resistencia. Puesto que la mayoría de la producción de tomate en España se realiza mediante plantas injertadas, los resultados facilitarán la selección de patrones con buena respuesta a la micorrización en diferentes condiciones de crecimiento.

RESYSTEMIC representa el esfuerzo conjunto de dos equipos para abordar, de manera holística, el complejo proceso de regulación de la micorrización y la comunicación raíz-parte aérea necesario para la inducción de resistencia sistémica, combinando aproximaciones fisiológicas, transcriptomicas, metabolómicas y proteomicas. La investigación se realizará en estrecha colaboración con los implicados en el sector (agricultores, productores de inoculantes y proveedores de semillas) para asegurar una eficiente transferencia de conocimiento, incorporando una de las mayores cooperativas de productores de tomate (CASI S.L.), una empresa dedicada al diseño y producción de inoculantes micorrícicos (Mycovitro S.L.), una de las mayores empresas proveedoras de semillas (Rijk Zwaan) y empresas del sector agroquímico (ARTAL S.L. y Biofungitek S.L.). El proyecto tiene como hitos principales la identificación de cultivares de tomate con alta capacidad de respuesta a la micorrización y generar conocimiento básico de la regulación a nivel molecular de la MIR. El objetivo es obtener información clave para la optimización de las técnicas de cultivo que favorezcan la implementación del uso de micorrizas y sus beneficios en los sistemas agrícolas. La interacción entre los distintos participantes en la propuesta crea un ambiente ideal para poder abordar la complejidad de la regulación de la simbiosis y la MIR y su potencial aplicación. A largo plazo, el proyecto pretende mejorar la aplicabilidad de inoculantes micorrícicos para la protección de cultivos.