Caracterización de la adaptación de variedades tradicionales y modernas al cambio climático para identificar recursos genéticos y caracteres para la mejora del trigo blando (ADAPTWHEAT)
IP1: Rosa María Morcuende Morcuende.
IP2: Juan Bautista Arellano Martínez.
Código del proyecto: PID2023-148311OB-I00.
Fecha inicio-fecha fin o duración: 3 años.
Presupuesto total: 237.500 €.
Entidades participantes: Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca; ITQB NOVA-Universidad Nova de Lisboa (Portugal), John Innes Centre (Reino Unido).
Equipo de trabajo: Rubén Vicente Pérez, Philippa Borril, Emilio Luis Marcos Barbero, Omar Vergara Díaz, Ismael Gutiérrez Fernández, María de los Ángeles Boyero San Blas, Ángel Luis Verdejo Centeno.
Resumen:
El calentamiento global está limitando la producción agrícola mundial y es previsible una mayor incidencia de eventos climáticos extremos con periodos de sequía más frecuentes y severos y olas de calor que amenazan la seguridad alimentaria. El trigo es una fuente importante de proteínas y nutrientes para la mayoría de la población. Su demanda está aumentando con el crecimiento de la población, pero la ganancia genética para la mejora del rendimiento se ha ralentizado, lo cual representa una limitación adicional para mantener los rendimientos actuales. Para superar las limitaciones de productividad y calidad del trigo, será necesario desarrollar sistemas de producción adaptados a las condiciones agroclimáticas locales, aprovechando el uso de germoplasma adaptado a esos agroecosistemas para asegurar la sostenibilidad agrícola frente al cambio climático. Existen variedades tradicionales locales, no caracterizadas a nivel genómico y metabólico, específicamente adaptadas a su región de origen y tradicionalmente cultivadas con bajos insumos que serían de interés por su amplia variabilidad genética y resiliencia a estreses abióticos.
En respuesta a estos desafíos, el objetivo principal de este proyecto de investigación es explorar el efecto de la concentración atmosférica de CO2 combinada con temperatura alta en la respuesta fisiológica, bioquímica y transcripcional en la hoja bandera y la espiga, así como su asociación con caracteres agronómicos y de calidad nutricional, de variedades de trigo tradicionales adaptadas localmente y modernas cultivadas con diferente disponibilidad hídrica. Las variedades de trigo blando se cultivarán en condiciones controladas a concentraciones ambientales y elevadas de CO2 combinadas con temperaturas 4 oC superiores a las actuales en la región de Salamanca bajo dos regímenes hídricos.
Para alcanzar este objetivo, se investigará i) el impacto del CO2 elevado y la temperatura alta en el mantenimiento de la homeostasis del metabolismo del C-N en las variedades de trigo bajo condiciones control y de déficit hídrico, ii) cómo componentes clave del sistema antioxidante enzimático y no-enzimático de las variedades afrontan el estrés hídrico y la concentración atmosférica de CO2 combinada con la temperatura alta, así como iii) la contribución de la hoja bandera y la espiga al rendimiento final y calidad nutricional del grano, con énfasis especial a la concurrencia de factores ambientales.
La integración del análisis del transcriptoma con eventos metabólicos y fisiológicos permitirá analizar la complejidad de las redes reguladoras desencadenantes de la respuesta adaptativa al crecimiento en CO2 elevado combinado con la temperatura alta y la disponibilidad hídrica. Esta propuesta científica ayudará a identificar variedades más resilientes, nuevos biomarcadores metabólicos y/o genes candidatos de utilidad para diseñar futuros programas de mejora en el contexto de cambio climático. El proyecto de investigación orientada se ajusta al Pilar II del programa de I + D de Horizonte Europa y Plan Estatal.
