Proyecto Intramural. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). 2014-2018. P.I: María J. Pozo
Las micorrizas arbusculares (MA) son asociaciones simbióticas mutualistas que se establecen entre ciertos hongos del suelo y la mayoría de las plantas vasculares. Mediante esta simbiosis el hongo facilita la obtención de agua y nutrientes minerales por parte de la planta en condiciones desfavorables. Además, como consecuencia de la simbiosis la fisiología de la planta se ve alterada haciéndola más resistente a diversos estreses. La formación de MA se encuentra finamente regulada y requiere de una comunicación muy específica entre ambos simbiontes. Esta comunicación comienza por la producción y exudación por parte de la planta de unas moléculas señal, a modo de ‘señales de alarma’, denominadas estrigolactonas (SLs) y sin las cuales la simbiosis no tiene lugar. Tras el contacto inicial, la extensión de la colonización es controlada por los mecanismos de defensa de la planta, en parte regulados por las rutas de señalización dependientes de fitohormonas como jasmonatos. En proyectos anteriores mostramos que el establecimiento de MA con ciertos aislados de hongos micorrícicos induce en la planta una mayor resistencia frente a estreses bióticos. A pesar de los recientes avances en los mecanismos que regulan esta mayor resistencia, el desconocimiento de los mecanismos que gobiernan el metabolismo de las plantas micorrizadas, y el control de la simbiosis limita el desarrollo de estrategias más efectivas en el empleo de micorrizas como agentes protectores de los cultivos. En especial, el mayor limitante del uso de este tipo de agentes es la variabilidad de los resultados en condiciones reales de producción. En muchos casos, esta variabilidad se debe a la dificultad para que la simbiosis se establezca correctamente y antes de que la planta se vea expuesta por ejemplo al daño por plagas. Recientemente, se ha puesto de manifiesto la convergencia en los mecanismos de señalización que regulan las respuestas frente a estreses abióticos y bióticos, y también a los que regulan el establecimiento de la simbiosis. Además, tenemos resultados preliminares que indican que las interacciones con herbívoros de la parte aérea, así como distintos niveles de estreses abióticos también pueden alterar el establecimiento de la simbiosis.
Por tanto, este proyecto tiene como principal objetivo evaluar el impacto de las condiciones ambientales, como distintos niveles de sequía y de herbivoría, sobre el establecimiento de la simbiosis MA y por ende en la manifestación de sus efectos positivos en el cultivo. Además, se pretende determinar si estos efectos vienen mediados por alteraciones en la homeostasis hormonal en el sistema radicular de las plantas afectadas, con especial énfasis en los niveles de jasmonatos y SLs. Conocer los mecanismos que median el impacto de los cambios en el contexto de crecimiento de la planta en condiciones reales permitirá el diseño racional de estrategias que favorezcan el establecimiento de la simbiosis, así como prever y disminuir el efecto perjudicial de diversos factores externos.