Nuevo impulso a los estudios de genética vegetal del Campus de Huesca de Unizar
Una nueva aportación de más de 280.000 euros del Gobierno de España y un acuerdo de colaboración con el Joint Genome Institute norteamericano relanzan los estudios del grupo de investigación Bioflora
Equipo científico de Bioflora del Campus de Huesca
Huesca
Los estudios de genética y genómica vegetal, que vienen desarrollándose desde hace décadas en el Campus de Huesca de Unizar, han recibido un nuevo impulso.
Reciben una nueva aportación de más de 280.000 euros del Gobierno de España. Servirán para un proyecto concreto dedicado a la coevolución y especiación adaptativa de la gramínea-endófito que se desarrollará hasta el año 2027. El grupo de invetigación que se encargará de ello será el dedicado a bioflora, liderado por Pilar Catalán, que se ubica en la Escuela Politécnica Superior de Huesca. Confían en que este nuevo proyecto lleve e a conocer con mayor profundidad las simbiosis y transferencias de genes entre esa especie vegetal.
Por otro lado la Universidad de Zaragoza y el Joint Genome Institute, el centro de investigación estatal norteamericano, han suscrito la renovación del contrato que permitirá desarrollar una nueva fase del proyecto sobre el genoma de plantas y flores que realizaban conjuntamente. Ahora, está garantizada su continuación durante los próximos tres años, hasta el 2028.
Logros previos y objetivos actuales
En este último proyecto los investigadores oscenses ha abordado hasta el momento la secuenciación del genoma completo de más de 300 genotipos de las tres especies anuales del género modelo de gramíneas Brachypodium: las especies progenitoras B. distachyon y B. stacei, y B. hybridum derivada de ellas. El muestreo ha incluido genotipos silvestres de las tres especies distribuidos en toda su área nativa Mediterránea y otros sintéticos. Con los datos generados se han ensamblado sus genomas y se han desarrollado estudios filogenómicos y genómico-poblacionales de cada especie, detectándose tres orígenes independientes de B. hybridum en distintos tiempos evolutivos, distintas zonas geográficas, y a partir de distintos progenitores. También se han analizado las distintas respuestas adaptativas de cada una de ellas a estreses causados por sequías o déficit de nutrientes. En esta nueva fase de este estudio se pretende dar continuidad a esta labor buscando identificar genes responsables de estas adaptaciones para seleccionar después determinados genotipos como sistema modelo para determinados fines agroforestales.
Por otro lado, en relación a estas dinámicas adaptativas, "apenas se ha analizado la transferencia lateral de genes (LGT) planta-planta en las Pooideae, la mayor subfamilia de gramíneas templadas y principal fuente de cereales, forrajes y pastos", explica Pilar Catalán. "Nuestra investigación", añade, "se enfoca al estudio del impacto evolutivo LGT gramínea-gramínea en la adquisición de nuevos genes causantes de novedad evolutiva y de especiación adaptativa en linajes clave de las pooideas".
En esa línea estudiarán representantes de Brachypodium, sistema modelo de monocotiledóneas para el que Bioflora, recuerda la catedrática oscense, "ha producido genomas de referencias de seis de sus 20 especies y pangenomas de cuatro especies, generando nuevos genomas anotados y transcriptomas de seis especies más".
También se analizarán, mediante genómica comparada y filogenómica, representantes de los géneros Festuca y Lolium, "de los que nuestro equipo", añade Catalán, "ha liderado sus estudios evolutivos, proporcionando 10 genomas de referencia". Y se investigarán genomas y transcriptomas de representantes de otros linajes de poideas, como las Triticeae - y Poinae-Aveninae, que incluyen especies silvestres que dieron origen a los cereales templados domesticados (trigos,cebada o avena entre ellos) y a determinados pastos, forrajes y céspedes.
También abordarán las simbiosis de gramíneas -Festuca, Lolium o Brachypodium- y de especies de hongos del género Epichloë; y analizarán las ventajas adaptativas que esas plantas han podido adquirir en ese proceso, en aspectos como la captación de nutrientes, la tolerancia a determinados estreses como la sequía o en sus defensas frente a los herbívoros. "Pese a la importancia de estas imbricaciones, los patrones de diversificación y de distribución de ambos organismos apenas se ha considerado conjuntamente", recuerda la investigadora oscense, que pretende identificar en este trabajo nuevas simbiosis y especies fúngicas, y generar nuevos genomas de referencia y transcriptomas de los citados hongos.
Un grupo botánico de gran importancia ecónomica y ecológica
Las gramíneas, a las que dedica buena parte de sus trabajos el grupo de investigación Bioflora, son la cuarta familia de plantas más abundante del planeta, y probablemente el primero en importancia ecológica y económica a nivel global. Este grupo botánico, cuyos ancestros se remontan al periodo Cretácico (hace 110 millones de años), se diversificó en el Oligoceno, adaptándose a ambientes muy variados, dando origen a las 11.783 especies actuales. Son una fuente importantísima de diversidad, nutrientes y agua, y acumulan más de un tercio de las reservas globales de carbono de los ecosistemas terrestres. Su domesticación ha dado origen a los cereales, la principal fuente de alimento humano en distintas culturas, y a los forrajes y pastos, consumidos por el ganado y componentes esenciales de céspedes, jardines y campos de deporte. Ciertas especies de gramíneas se emplean en la construcción (como es el caso de los bambúes), en la producción de bioetanol o en la medicina.
