Los efectos negativos del oxido nitroso (N2O) sobre el cambio climatico y la capa de ozono hacen necesario establecer estrategias de mitigacion a nivel internacional. Mas del 60% de la emision global de N2O esta asociada a la agricultura donde microorganismos del suelo producen N2O a traves de la nitrificacion y desnitrificacion. La aplicacion de fertilizantes nitrogenados a los suelos incrementa la produccion de N2O ademas de contaminar los ecosistemas terrestres y acuaticos. Por tanto, la reduccion de la dependencia de los fertilizantes nitrogenados en las practicas agricolas mediante un incremento de la fijacion biologica de nitrogeno se propone como una estrategia de mitigacion. Sin embargo, los cultivos de leguminosas tambien emiten N2O, mediante el aporte al suelo de residuos ricos en nitrogeno o mediante la capacidad que algunas especies de rhizobios tienen de desnitrificar tanto en vida libre como en simbiosis con la planta. El proyecto de investigacion que se solicita contribuira al desarrollo de soluciones que reduzcan la emission de N2O por cultivos de leguminosas a traves de un mejor conocimiento de los factores ambientales y reguladores, asi como los sistemas implicados en la emision de N2O por rhizobios desnitrificantes. La investigacion que se llevara a cabo en este proyecto esta orientada hacia uno de los grandes retos de la sociedad española como es el desarrollo de planes de actuacion sobre el cambio climatico. El caracter internacional del equipo de trabajo hara posible el desarrollo de una investigacion multidisciplinar necesaria para hacer frente al reto propuesto. El primer objetivo del proyecto pretende utilizar las herramientas y conocimientos previos del grupo de investigacion para llevar a cabo un estudio integrado del efecto del oxigeno, ph, disponibilidad de cobre y el carbono en la expression de los genes de la desnitrificacion y en la sintesis de no, N2O y n2 en cepas mutantes en genes reguladores del proceso. Los resultados obtenidos constituiran la base para la construccion por primera vez de un modelo de regulacion transcripcional que permitira predecir in silico emisiones de N2O por bacterias desnitrificantes. En este objetivo, ademas se estableceran los mecanismos implicados en la regulacion de la oxido nitroso reductasa de b. Japonicum, enzima poco explorada hasta ahora y que constituye la clave para reducir las emisiones de N2O. En un segundo objetivo, se identificaran los factores ambientales asi como los sistemas implicados en la emision de N2O por plantas de soja y alfalfa. Para ello, en primer lugar se demostrara la implicacion de la desnitrificacion en la emision de N2O por los nodulos en respuesta a cambios ambientales utilizando la tecnica de isotopos estables. En segundo lugar, se investigara el papel de los genes blr2803-09 y bll4571-73 de b. Japonicum en la asimimilacion de nitrato asi como en el metabolismo del no y N2O en celulas en vida libre y en los nodulos de soja. Finalmente, se pretende la transferencia de los resultados a empresas del sector agricola para el desarrollo de adecuadas estrategias que contribuyan a mitigar las emisiones de N2O tanto por cultivos de leguminosas como otros de interes agricola.