Becas JAE Intro 2022: iníciate en la investigación científica en el IRNASA-CSIC

  • Estas becas promueven la incorporación al CSIC de estudiantes universitarios de último curso de grado o master con interés en iniciar una carrera investigadora. El IRNASA-CSIC oferta cuatro planes formativos de la máxima calidad científica para realizar esta primera aproximación

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) oferta cuatro planes formativos en el marco del programa de becas JAE Intro 2022: ‘Dinámica de pesticidas en suelos con distintos manejos agrícolas’, ‘Contaminación ambiental por elementos tóxicos: diagnóstico y técnicas de control’, ‘Efecto del nitrógeno en el rendimiento de variedades de trigo cultivado en CO2 y temperatura elevados: papel del pedúnculo y la espiga’ y ‘Fotosíntesis y respuesta antioxidante de cultivos cerealistas frente al estrés hídrico en un escenario de cambio climático’.

El programa JAE Intro convoca becas en centros del CSIC (propios, mixtos o unidades asociadas) dirigidas a estudiantes universitarios de último curso de grado o máster con interés en iniciar una carrera investigadora.

La convocatoria de becas correspondiente a 2022 se encuentra abierta, y el plazo de solicitudes concluye el próximo 7 de noviembre.

Si estás interesado en ampliar tu formación e iniciarte en la carrera investigadora en nuestro centro, solicita una de las 300 becas JAE Intro disponibles a través de este enlace: https://t.co/AuKYjvZOjq

Una vez superes el proceso de selección, ya puedes elegir el plan de formación del IRNASA-CSIC que te interese.

Más información sobre los planes formativos ofertados

Dinámica de pesticidas en suelos con distintos manejos agrícolas

A través de este plan formativo, el candidato/a se incorporará al Departamento de Procesos de Degradación del Medio Ambiente y su Recuperación del IRNASA-CSIC, dentro del grupo de Contaminación de Suelos y Aguas. Las actividades de formación estarán relacionadas con la línea de investigación “Dinámica de pesticidas en suelos con distintos manejos agrícolas” y en el marco de diferentes proyectos de investigación nacionales y europeos, bajo la dirección de María Sonia Rodríguez Cruz.

El candidato/a adquirirá una formación sobre los estudios de evaluación de disipación de herbicidas y sus productos de degradación en ensayos de laboratorio y campo, incluyendo los procesos de adsorción, transporte y degradación en suelos agrícolas con diferentes prácticas de manejo. El candidato/a podrá adquirir una formación en el uso de distintas técnicas aplicadas al estudio del comportamiento de pesticidas en suelos (ensayos de adsorción-desorción por el método batch en equilibrio, ensayos de transporte en columnas empaquetadas y degradación en microcosmos en condiciones controladas de herbicidas y sus productos de degradación), así como en el uso de distintas técnicas analíticas de cromatografía líquida para la determinación de los pesticidas y sus productos de degradación en soluciones acuosas u orgánicas.

Además, el candidato/a podrá adquirir formación en la determinación de algunos parámetros bioquímicos del suelo tales como actividades enzimáticas, respiración y biomasa del suelo y en el análisis de la estructura de las comunidades microbianas del suelo mediante la determinación del perfil de los ácidos grasos de fosfolípidos.

También se formará en la obtención e interpretación de los distintos parámetros de adsorción-desorción, transporte y degradación que caracterizan la disipación de pesticidas en suelo y se relacionará la degradación de los herbicidas con los otros procesos de adsorción y transporte. Se determinará la influencia de los factores estudiados (características de los compuestos y de los suelos) sobre el proceso de disipación, así como en el estudio estadístico de los resultados. Por último se extraerán conclusiones que podrán establecer la influencia de las prácticas agrícolas sobre la posible contaminación de las aguas subterráneas en zonas de cultivo donde se aplican por estos compuestos.

Contaminación ambiental por elementos tóxicos: diagnóstico y técnicas de control

El principal objetivo de esta acción formativa es dotar al becario/a del conocimiento teórico y práctico básico para el inicio de su actividad investigadora en técnicas de caracterización ambiental de áreas contaminadas por elementos tóxicos y en procesos para el control de estos contaminantes. El plan formativo incluye las siguientes líneas de actuación, con la coordinación de la investigadora Esther Álvarez Ayuso:

  • Formación en búsqueda y revisión bibliográfica: utilización de bases de datos bibliográficas (Web of Knowledge y Scopus) y de programas de gestión de la bibliografía (Mendeley y EndNote).
  • Formación en trabajo de campo: instrucción en el diseño y la realización de muestreos de suelos, plantas, aguas y residuos.
  • Formación en aspectos químicos y ambientales: a) formación en técnicas de extracción simple y secuencial (protocolo BCR), en ensayos de lixiviación (EN-12457-4, CEN ISO/TS 21268-3 y NEN 7375), en métodos de digestión ácida y en la aplicación de todos ellos a la caracterización ambiental de suelos y residuos; b) formación en procedimientos de estabilización/encapsulación de suelos y/o residuos tales como aplicación de agentes inmovilizantes, solidificación mediante el uso de agentes cementantes y generación de recubrimientos protectores.
  • Formación en aspectos biológicos y ambientales:

a) Adiestramiento en el estudio de las propiedades de absorción, acumulación y translocación de elementos tóxicos en plantas y en su utilidad para identificar plantas apropiadas para su uso en técnicas de fitorremediación.

b) Instrucción en la realización de estudios de ecotoxicidad tales como ensayos de germinación, análisis de la respiración basal en suelos y medidas de actividades enzimáticas en suelos (actividad deshidrogenada, actividad ureasa, actividad β-glucosidasa, actividad fosfatasa ácida y alcalina y actividad arilsulfatasa).

  • Formación en técnicas instrumentales de análisis químico elemental: espectroscopia de absorción atómica (llama/cámara de grafito), espectrometría de emisión óptica por plasma de acoplamiento inductivo (ICP-OES) y electrodos selectivos.
  • Formación en la elaboración de documentos científicos (artículos científicos de carácter divulgativo y comunicaciones a congresos). Por otra parte, esta actuación le permitirá al becario desarrollar o mejorar competencias generales transversales (pensamiento crítico, capacidad para trabajar en equipo y habilidades organizativas).

Efecto del nitrógeno en el rendimiento de variedades de trigo cultivado en CO2 y temperatura elevados: papel del pedúnculo y la espiga

Se trata de una oferta de colaboración en el marco de un proyecto de investigación financiado por la Consejería de Educación de la Junta de Castilla y León “Efecto de la disponibilidad de nitrógeno en el rendimiento y composición de compuestos bioactivos en grano de variedades de trigo cultivadas en una atmósfera enriquecida en CO2 y temperatura elevada”, (Ref. CSI260P20) cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, y liderado por Rosa Morcuende en el IRNASA.

Esta actividad formativa contempla la investigación del impacto del aumento conjunto de la concentración de CO2 y la temperatura de la atmósfera en el rendimiento de varias líneas de trigo y su dependencia de la disponibilidad de nitrógeno. El objetivo es evaluar: i) el rendimiento de grano en la madurez de las plantas de trigo cultivadas con abundancia y deficiencia de nitrato y ii) la contribución del último entrenudo del tallo (pedúnculo) y de la espiga al llenado del grano.

Con esta finalidad, se determinará el contenido de carbohidratos solubles, almidón, aminoácidos y proteínas en alícuotas de material vegetal correspondientes al grano maduro, y del grano en desarrollo, las estructuras de la espiga y el pedúnculo en la fase de llenado de grano del trigo. Se analizará también el nivel de expresión de genes relacionados con la fotosíntesis y la asimilación de nitrógeno en estos tres últimos órganos y se estudiará la correlación entre los niveles de metabolitos y la abundancia de transcritos.

Esta actividad investigadora permitirá al candidato/a adquirir conocimientos sobre el impacto del cambio climático en la productividad agrícola, además de habilidades y competencias en el manejo de diferentes técnicas bioquímicas y de biología molecular de amplia aplicación no sólo en el campo de la Biología Vegetal sino en otros ámbitos del conocimiento científico e incluso en el sector industrial.

Fotosíntesis y respuesta antioxidante de cultivos cerealistas frente al estrés hídrico en un escenario de cambio climático

Este plan formativo se enmarca dentro del proyecto “Variabilidad del trigo en respuesta al déficit hídrico bajo CO2 y temperatura elevados: impacto en el metabolismo primario, secundario y antioxidante y la calidad del grano (Ref. PID2019-107154RB-100), dirigido por Juan Arellano. Dos son las tareas principales que realizará el candidato/a:

La primera será conocer el efecto del estrés hídrico moderado de larga duración y de la sequía terminal en diferentes especies de trigo cultivadas en condiciones de CO2 elevado y temperatura alta. Con esta finalidad, el solicitante participará en el análisis de las medidas de fotosíntesis foliar obtenidas con el CIRAS-3 (Sistema Portátil Diferencial de Medición de la Fotosíntesis), y el PAM (fluorímetro de Pulso de Amplitud Modulada). Se espera que el solicitante adquiera habilidades y competencias en la obtención de parámetros bioquímicos de fotosíntesis de las curvas de asimilación de CO2 y de fluorescencia del fotosistema II, y en la interpretación de las respuestas fisiológicas que se activan en la planta para hacer un uso eficiente del agua.

La segunda será medir y analizar actividades enzimáticas antioxidantes con un papel esencial en los procesos de detoxificación de especies reactivas de oxígeno, donde se prestará especial atención a la formación del radical superóxido y peróxido de hidrógeno, y su descomposición por dismutación mediada por la superóxido dismutasa y la catalasa. También, se medirán actividades de enzimas del ciclo glutatión-ascorbato, como la ascorbato peroxidasa y glutatión reductasa entre otras, necesarias para mantener niveles óptimos de los antioxidantes moleculares ascorbato y glutatión, principales reguladores de la homeostasis redox celular. Las medidas cinéticas in vitro se realizarán en lectores de placas de 96 pocillos. Aquí, se espera que el solicitante adquiera habilidades y competencias en el análisis enzimático y de metabolitos para establecer qué especies de trigo son más tolerantes o sensibles al estrés hídrico en un escenario de cambio climático.

La formación que el solicitante adquiera se complementará con otras actividades que el grupo de fotosíntesis ya están realizando, lo que le permitirá tener una visión global de cómo el cambio climático afecta a los cultivos agrícolas, particularmente cereales, y que estrategias en investigación se están llevando a cabo en este contexto.

“Dirigir” el microbioma del suelo para obtener plantas más resistentes frente a plagas de insectos

  • El IRNASA-CSIC obtiene un proyecto en la última convocatoria de Generación de Conocimiento para desarrollar esta investigación, con una financiación de más de 130.000 euros
  • El objetivo final es reducir el uso de pesticidas químicos en la agricultura en favor de estrategias más sostenibles, como el control biológico

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) ha obtenido un proyecto en la última convocatoria de Generación de Conocimiento del Ministerio de Ciencia e Innovación para llevar a cabo una investigación que se basa en la gestión de microbiomas del suelo para hacer que las plantas sean más resistentes frente a plagas de insectos, con una financiación de más de 130.000 euros.

Esta convocatoria de la Agencia Estatal de Investigación (AEI) se enmarca en el Subprograma Estatal de Generación de Conocimiento, dentro del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023, y está cofinanciada por la Unión Europea. El objetivo es fomentar la generación y el avance significativo del conocimiento científico y la investigación de calidad contrastada y también buscar soluciones a los desafíos de la sociedad.

Uno de estos desafíos es la reducción en el uso de pesticidas químicos en la agricultura en favor de estrategias más sostenibles a nivel medioambiental y a la vez rentables para el agricultor. Tal y como explica Ainhoa Martínez Medina, investigadora principal del proyecto, el uso de pesticidas es el principal método para el control de insectos en los cultivos, pero la normativa limita su uso principalmente por los efectos nocivos que tienen sobre otros organismos que no son objetivo, así como por su falta de eficacia.

Las estrategias basadas en microorganismos se han empleado exitosamente en las últimas décadas para generar plantas con mejores características agronómicas, pero no tanto para obtener plantas resistentes a plagas de insectos pese a ser un enfoque con gran potencial. Cuando se ha trabajado en este sentido, se ha aplicado al campo de cultivo un microorganismo beneficioso o un consorcio sencillo de microorganismos, aunque sin mucho éxito.

La asombrosa diversidad taxonómica de los suelos contrasta con esta estrategia limitada. “Cuando se introduce un microorganismo o un consorcio de 2-3 microorganismos en un ambiente que no es el suyo, la estrategia no suele funcionar, ya que los microorganismos habitan en comunidades y en ellas es importante que se mantengan las interacciones”, explica la investigadora del IRNASA-CSIC.

Por ello, la comunidad científica está tendiendo ahora a trabajar con comunidades microbianas más complejas e incluso con microbiomas completos –el conjunto de microorganismos que viven en un hábitat concreto-, como es el caso del equipo liderado por Martínez Medina. “La idea del proyecto es intentar obtener o manejar microbiomas completos procedentes de espacios naturales, como la dehesa, para utilizarlos y hacer que las plantas sean más resistentes frente a plagas de insectos”, avanza.

Esta idea contrasta con las estrategias habituales en el campo, enfocadas a esterilizar suelos, lo que hace que se obtengan plantas carentes de su microbioma natural, el cual necesitan para tener un sistema inmune óptimo.

Manejar microbiomas mediante rotación de cultivos

¿Y cómo “dirigir” los microbiomas del suelo para que sean efectivos en la lucha frente a plagas de insectos? La idea del proyecto es aplicar una estrategia tradicional, como es la rotación de cultivos, para obtener microbiomas con esta capacidad.

“Tradicionalmente se ha utilizado esta estrategia para mejorar los nutrientes del suelo o para evitar determinados patógenos. Nuestro objetivo es dar una vuelta de tuerca a esta estrategia y utilizarla para generar microbiomas que, en el siguiente cultivo, proporcionen inmunidad o mejoren el sistema inmune frente al ataque de plagas. Es un concepto que procede de la Ecología que llama plant-soil-feedback: las plantas cambian el microbioma del suelo en el que crecen, y esto afecta a las siguientes plantas que crezcan en ese suelo”, explica.

Durante el proyecto se obtendrá suelo de la dehesa procedente de la Finca Experimental Muñovela, suelo con una diversidad microbiana elevada, que se ha mantenido sin ningún tipo de perturbación durante dos décadas. En ese suelo se plantarán pastos propios de la dehesa y se mantendrán durante tres meses para, posteriormente, plantar tomate y analizar su crecimiento. Después se infestará de larvas de insectos para comprobar si se ha potenciado o no su sistema inmune, y analizar a nivel molecular qué mecanismos subyacen a la respuesta de la planta frente a los insectos. “Solo entendiendo estos mecanismos moleculares podremos obtener resultados más esperables y replicar la estrategia en otros contextos”, subraya la investigadora del IRNASA-CSIC.

Los resultados finales permitirán establecer pautas útiles para los agricultores dirigidas a restaurar suelos promoviendo la diversidad propia de cada ecosistema y enfocadas hacia el control biológico. Y, en definitiva, avanzar hacia sistemas de producción de cultivos más sostenibles.

Esta línea de investigación también cuenta con el apoyo del Programa de fortalecimiento de las estructuras de investigación “Escalera de Excelencia” Ayuda a la Internacionalización de la Junta de Castilla y León, cofinanciado por la Unión Europea (FEDER, “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

El nuevo proyecto pretende entender el papel del microbioma vegetal en la repuesta inmune de las plantas frente a plagas de insectos; con especial interés en los mecanismos moleculares por los que los microorganismos que forman parte de este microbioma estimulan las repuestas de defensa de los cultivos haciéndolos más resistente al ataque de la plagas.

El IRNASA refuerza su apuesta por el talento científico de excelencia

Ainhoa Martínez Medina, investigadora del Programa de Atracción del Talento Científico, ha sido seleccionada como número uno de España en la categoría de ‘Ciencias agrarias y agroalimentarias’ de los contratos Ramón y Cajal

DICYT El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro propio del CSIC) refuerza su apuesta por la incorporación de talento científico gracias a las últimas resoluciones del Ministerio de Ciencia e Innovación, a través de la Agencia Estatal de Investigación (AEI), y del Ministerio de Universidades. La investigadora Ainhoa Martínez Medina ha sido seleccionada como número uno en la categoría de ‘Ciencias agrarias y agroalimentarias’ de los contratos Ramón y Cajal, mientras que una de las ayudas para la Formación del Profesorado Universitario (FPU) ha beneficiado a Marta López García, otra científica del centro. En línea con su plan estratégico como Unidad de Excelencia de la Junta de Castilla y León, el IRNASA logra consolidar y ampliar su plantel para seguir liderando proyectos innovadores en el ámbito de la agricultura y la ganadería.

Los contratos Ramón y Cajal son los más competitivos para la incorporación y consolidación de jóvenes investigadores en España. En este caso, Ainhoa Martínez Medina ha quedado primera en su categoría y esto supone que, además de conseguir un contrato durante cinco años, el CSIC sumará para su proyecto un programa de atracción de talento propio que aporta 150.000 euros y que está destinado a incorporar más personal. Ese primer puesto es un gran reconocimiento al currículo y a la trayectoria, porque valora la publicación de artículos, el liderazgo, la movilidad internacional o la colaboración con empresas, entre otras cosas. “Todo cuenta, incluida nuestra línea de investigación y su potencial”, explica la investigadora en declaraciones a DiCYT.

El objetivo de esta científica murciana es conseguir plantas de tomate que puedan resistir las plagas empleando microorganismos beneficiosos, sin los contaminantes pesticidas actuales, un conocimiento que después se puede aplicar a otros cultivos. Ainhoa Martínez llegó al IRNASA en 2019 gracias al Programa de Atracción del Talento Científico del Ayuntamiento de Salamanca. De hecho, este programa ha sido clave para su éxito en esta convocatoria, ya que “el problema que tenemos los ‘jóvenes científicos’, aunque ya tengamos 40 años, es que es muy difícil que puedas liderar un proyecto como investigador principal, porque es muy raro que te hagan contratos de más de dos años, mientras que los proyectos suelen durar tres o cuatro años como mínimo, así que es casi imposible que lleguemos a dirigir alguno como investigador principal”.

En cambio, el Programa de Atracción del Talento Científico le ha permitido ser investigadora principal y crear su propio grupo, con la contratación de otros dos investigadores postdoctorales y la realización de un proyecto para tres años y con una sólida financiación. En su opinión, el equipo que dirige en el IRNASA es magnífico: “Estamos sacando mucho trabajo para adelante, haciendo cosas muy interesantes y funcionando de forma muy eficiente”, asegura. Lo interesante del nuevo impulso que supone el contrato Ramón y Cajal es la posibilidad de sumar aún más personal con talento. “Los 150.000 euros son para contrataciones casi en su totalidad, así que podríamos incorporar a otro investigador posdoctoral, a alguien que haga su tesis y a algún técnico”, comenta.

Afrontar plagas con el microbioma de la dehesa

El propósito del grupo de investigación de Ainhoa Martínez, dentro de su trabajo con microbios que ayudan a las plantas a defenderse de las plagas, es contribuir a una agricultura más sostenible. “Pretendemos entender cómo funcionan los microorganismos del suelo para usarlos en biocontrol. Así, las plantas tendrán un sistema inmunitario más fuerte y podríamos prescindir de fitosanitarios. El ecosistema y la sociedad se verán beneficiados”, apunta.

Una de las partes más interesantes del proyecto es la realización de un modelo del comportamiento de los productos de control biológico basados en microorganismos. “Las condiciones del suelo y su manejo hacen que el funcionamiento sea muy variable”, señala. De hecho, el equipo tenía previsto realizar un experimento en diferentes lugares de Europa para ver cómo el clima podía afectar a su eficiencia, pero la pandemia hizo que se cancelara. En cambio, surgió un proyecto más local: “Estamos explorando el microbioma de la dehesa charra”, es decir, el conjunto de microorganismos propio de este ecosistema, “y entender cómo se puede utilizar para inducir resistencia en las plantas y ayudar a que los cultivos se adapten a diferentes tipos de estrés”.

Las plagas que trata de combatir este grupo de investigación del IRNASA son muy diversas. Por ejemplo, ‘Spodoptera exigua’, un insecto que se come las hojas; ‘Tuta absoluta’, que se conoce como la polilla del tomate y hace túneles en la planta; o la araña roja que también provoca grandes pérdidas en el campo. Además, los científicos trabajan con hongos patógenos como ‘Botrytis’, un patógeno aéreo que produce la podredumbre gris del tomate, y otro del suelo, ‘Fusarium’, que produce el marchitamiento vascular. La idea es trabajar con tomate por la importancia que tiene para la agricultura, pero que esa experiencia se pueda trasladar a otros cultivos de interés en Castilla y León. Aunque gran parte de los investigadores usa como planta modelo ‘Arabidopsis thaliana’, este equipo del IRNASA ha elegido el tomate porque, además de ser una buena herramienta para entender los mecanismos moleculares, tiene interés agrícola.

Vacunas para rumiantes

Por su parte, Marta López García ha logrado una ayuda FPU, que está destinada a que los investigadores realicen su tesis doctoral con un contrato por un periodo de cuatro años. En su caso, trabaja en parasitosis de la ganadería en un grupo liderado por Mar Siles y Javier González que se centra en el estudio del parásito ‘Fasciola hepatica’. “Afecta sobre todo al ganado pero también al ser humano”, explica, “y nosotros queremos contribuir al desarrollo de vacunas eficaces en rumiantes”, ya que se trata de uno de los principales problemas de la ganadería en España y en el mundo.

La investigación trata de establecer las bases moleculares y celulares de la relación que hay entre ‘Fasciola hepatica’ y su hospedador en las primeras etapas. El trabajo que va a realizar esta investigadora pasa por una aproximación ‘in vitro’ que consiste en poner en contacto al parásito con células del peritoneo y del hígado. Después, estudiará estas interacciones en un modelo de ratón. “Analizaremos qué proteínas varían en estos procesos”, lo que dará paso a un enfoque de edición genética, aplicando por primera vez la técnica CRISPR en ‘Fasciola hepatica’. “Las moléculas parasitarias elegidas podrán ser candidatos vacunales”, afirma.

Marta López García, investigadora del IRNASA.