Sin duda España debe tener entre sus retos sociales globales la mejora sostenible de la produccion agricola, mas aun porque la demanda de productos agricolas seguros se incrementara con el incesante crecimiento de la poblacion mundial, y porque el cambio climatico global afectara negativamente a la produccion agricola. Entre los cereales, el trigo ocupa un puesto destacable en terminos de area cultivada y de cantidad producida para alimentacion humana y animal. Para mejorar su produccion de forma eficiente y sostenible, al mismo tiempo que se garantice la preservacion del medio natural, es necesario anticiparnos a la respuesta al cambio climatico a lo largo del presente siglo, en el que se estima por el panel intergubernamental del cambio climatico que el nivel de CO2 en la atmosfera se duplicara (700 µmol mol-1) y la temperatura media del planeta subira unos 4 ºc. El grupo solicitante inicio en 2010 con financiacion del Plan Nacional un proyecto (AGL2009-11987) sobre la respuesta al cambio climatico de una variedad de trigo de alto rendimiento en zonas semiaridas propias de nuestro entorno geografico. En dicho proyecto se desarrollo y optimizo una plataforma de pcr unica hasta la fecha para estudios de expresion de mas de un centenar de genes relacionados con el metabolismo primario del C y N. Esta plataforma abre al grupo nuevas oportunidades para avanzar en el conocimiento de la adaptacion del trigo al cambio climatico. Para el proyecto que se propone, el centro internacional de mejoramiento de maiz y trigo (CIMMYT) nos suministrara semillas de unos 60 genotipos de trigo preseleccionados para temperaturas altas. Junto con estos genotipos se cuenta con la experiencia acumulada sobre los efectos del cambio climatico en cultivos agricolas, con la plataforma de pcr indicada y con la implementacion de nuevas metodologias 'omicas' para el analisis de la actividad de enzimas, de antioxidantes y de metabolitos del C y N. Con ello el grupo propone como objetivo general para este proyecto investigar los mecanismos de adaptacion del crecimiento y la produccion del trigo a los aumentos combinados de temperatura y concentracion de CO2 de la atmosfera, estudiando la relacion de la biomasa con el perfil metabolico, los enzimas del metabolismo primario, el estatus antioxidante y la transcripcion genica en la coleccion de trigo heat tolerant wheat screening nursery, en camaras de ambiente controlado. Dado el elevado numero de genotipos de trigo de partida, un primer objetivo concreto sera evaluar la variabilidad fenotipica en la tolerancia a condiciones de CO2 y temperatura elevados con tecnicas rapidas y no destructivas, para seleccionar las mejores y peores lineas. Un segundo objetivo sera la implementacion de una plataforma para medir en dichas lineas un amplio grupo de actividades enzimaticas y metabolitos relacionados con el metabolismo del C y N y el estatus antioxidante. Y el objetivo concreto final sera la caracterizacion exhaustiva de metabolitos, enzimas y transcritos, con un analisis multivariable para establecer redes y conectividades entre la expresion genica, el metabolismo y la eficiencia productiva en las condiciones ambientales futuras. Asi se espera aportar una estrategia eficaz para la adaptacion al cambio climatico a traves de la mejora genetica. Los investigadores del espacio europeo en el equipo de trabajo y la relacion con el cimmyt y una empresa propiciaran la internacionalizacion y la transferencia de los resultados.
Palabras Clave / Keywords
- actividades enzimáticas
- análisis de redes
- cambio climático
- estatus antioxidante
- expresión génica
- fotosíntesis y eficiencia productiva
- genotipos
- metabolitos del c y n
- tecnologías ómicas
- trigo