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viernes, 4 de noviembre de 2016

Biotecnologia: Reprogramacion celular del polen para cultivos sostenibles.

La reprogramación celular hacia embriogénesis inducida por estrés en el polen es una potente herramienta biotecnológica en mejora vegetal para generación rápida de nuevas variedades mediante plantas doble-haploides. La caracterización de sus mecanismos reguladores (genéticos, epigenéticos, moleculares y celulares) permitirá su explotación más eficiente en agricultura sostenible, selección y conservación de recursos forestales y control ambiental. También estudiamos  nuevas posibilidades para el tratamiento de fitopatologías mediante nanotecnología, usando nanopartículas magnéticas y “Quantum Dots” para diagnóstico y tratamientos con mínimas dosis.
Reprogramación del polen a embriogénesis  inducida por estrés para mejora vegetal

El CIB analiza los mecanismos que controlan la reprogramación y totipotencia de la microspora e inicio de embriogénesis del polen, en respuesta al estrés,  mediante un estudio multidisciplinar e integrado de la fisiología de sucesos clave que limitan su eficiencia y correcta progresión, empleando especies herbáceas modelo y plantas de interés agroforestal (hortícolas, cereales, árboles frutales y forestales). Nuestro objetivo es caracterizar los factores determinantes del proceso para su uso como dianas selectivas en estrategias de optimización del sistema para aplicación en programas de mejora de cultivos agronómicos y mediambientales. Empleamos un abordaje multidisciplinar integrado mediante técnicas de identificación molecular in situ, microscopía correlativa, biología molecular y celular, y fisiología, estudiando los siguientes elementos y procesos: a) Muerte celular programada (PCD) y Autofagia, reguladores del balance entre supervivencia y muerte celular  durante el proceso, b) Regulación epigenética mediante metilación del DNA y modificaciones de histonas, activadores y represores de la expresión génica y moduladores del estado funcional de la cromatina, c) Dinámica de fitohormonas (auxinas y citokininas), d) Remodelación de la pared celular mediada por pectin metil esterasas y ArabinoGalactan Proteins (AGPs).
Nanopartículas (NPs) para diagnóstico y tratamiento de fitopatologías

El CIB estudia los mecanismos de internalización y transporte de NPs magnéticas y Quantum Dots (QDs) in planta, su posible citotoxicidad y el potencial de adquisición de NPs y QDs por la planta. También analizamos  cómo cambia la dinámica de entrada y movilización de NPs cuando se unen a biomacromoléculas marcadoras de patógenos (para diagnóstico) o a de herbicidas, fertilizantes y pesticidas (como sistemas de liberación controlada para tratamientos). Empleamos Medicago, como modelo, y diferentes plantas cultivadas como calabaza, guisante, tomate, girasol y trigo.
Fuente: CIB Centro de Investigaciones Biológicas (Noviembre 2016).