Xylella-plant-vector ‘Omics’ perspectives for plant defence DefXylOmics
Participantes Dpto. Biotecnología y mejora vegetal de especies cultivadas:
Participantes Dpto. Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas:
Líneas de investigación
El grupo de investigación multidisciplinar Xylella-plant-vector ‘Omics’ perspectives for plant defence (DefXylOmics) propuesto por el IBMCP incluye personal especializado en: (1) el entendimiento de los mecanismos moleculares y la identificación de genes que median en el establecimiento de respuestas adaptativas de las plantas frente a cambios del entorno en el que crecen (grupo Biotecnología y Mejora Vegetal de Especies Cultivadas, dpto. Biotecnología y mejora vegetal de especies cultivadas); (2) identificación de metabolitos polares-semipolares y compuestos orgánicos volátiles (VOCs) producidos en respuesta defensiva contra patógenos bacterianos (grupo de Señalización y respuesta al estrés biótico, dpto. Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas); (3) ‘ómicas’ de la interacción planta-patógeno-vector y de respuesta al estrés desde la perspectiva evolutiva y de biología de sistemas (grupo Biología integrativa de sistemas, dpto. Mecanismos de la Respuesta al Estrés en Plantas); y (4) estudio de procesos de silenciamiento génico mediados por RNA (grupo de Biología Molecular de Patógenos Virales y Subvirales de Plantas).
Para tal fin utilizamos, por una parte, varios tipos de plantas que incluyen al sistema modelo Arabidopsis thaliana al igual que otros cultivos experimentales, y por otra, diferentes patógenos, tanto biótrofos como necrótrofos, con el consiguiente traslado y aplicación del conocimiento científico obtenido a otras especies vegetales de mayor relevancia agronómica e industrial. Para apoyar estos estudios, hemos creado una plataforma de genética química que pretendemos instrumentalizar para identificar moléculas agonistas y antagonistas de procesos relacionados con las respuestas adaptativas de las plantas frente al ataque por patógenos de diversa naturaleza.
En relación a la PTI, el grupo de investigadores del IBMCP pretende explotar el potencial que encierra el uso del sistema experimental basado en Arabidopsis (sin excluir otras especies modelo como Nicotiana benthamiana) para estudiar la interacción con Xylella y desentrañar las rutas de señalización y los mecanismos de resistencia/susceptibilidad mediante aproximaciones de genética directa y reversa, así como la explotación del reservorio de variación natural y las innumerables herramientas genéticas y moleculares de las que se dispone en el IBMCP para estudiar esta interacción planta-patógeno. Todo ello, soportado por aproximaciones de alto calado, tanto de RNAseq como metabolómica y proteómica. Asimismo, se pretende desarrollar un sistema de cultivo in vitro que permita acelerar el tiempo de desarrollo de los síntomas para poner en perspectiva la funcionalidad de los genes de defensa identificados (hasta la fecha), aquellos implicados en la colonización de X. fastidiosa, los metabolitos producidos como respuesta de defensa por la planta y los que produce la propia bacteria en respuesta o tras su paso por el vector. Adicionalmente, el grupo colaborará con personal del IVIA para el posible desarrollo de un método de control X. fastidiosa, de basado en el silenciamiento génico mediado por RNA, una aproximación cuya potencialidad no ha sido aún explorada en el caso de esta bacteria.
