CIENCIA

Un enfoque integral para investigar y generar conocimiento

La CIENCIA

A través de un enfoque integral investigamos y generamos conocimiento. Nuestro enfoque combina un análisis metabólico y una perspectiva de holobionte, abordando de forma conjunta la fisiología vegetal, los cambios bioquímicos y metabólicos, y las interacciones planta–microbiota para comprender los mecanismos de resiliencia frente al estrés hídrico y las enfermedades fúngicas.

Cómo se desarrolla el proyecto

La investigación se estructura en paquetes de trabajo interconectados, que abarcan desde el desarrollo de los bioestimulantes hasta la identificación de marcadores fisiológicos, metabólicos y microbianos de resistencia al estrés, considerando la planta y su microbiota asociada como un sistema biológico integrado (holobionte). Este enfoque permite analizar el sistema planta–microbioma como un todo, identificando los mecanismos que aumentan la resiliencia frente al estrés.

Estos estudios se realizan mediante:

1. Ensayos en laboratorio

2. Experimentos en invernadero

3. Estudios en condiciones reales de campo

Bioestimulantes utilizados

En el marco de SEA4GREEN se formulan tres bioestimulantes marinos con estrategias diferenciadas: extractos de Ulva spp., extractos de Rugulopteryx okamurae y un bioestimulante obtenido mediante fermentación en fase sólida de biomasa algal de Rugulopteryx okamurae utilizando inóculos de rizosfera.

La fermentación sólida permite la transformación de la matriz algal, la liberación de metabolitos bioactivos y el enriquecimiento microbiano del producto final, integrando componentes químicos y biológicos con potencial efecto sinérgico sobre la respuesta de la planta al estrés.

¿Por qué nos enfocamos en estos dos tipos de algas?

Nuestro objetivo es valorizar y desarrollar nuevas aplicaciones para macroalgas con
elevado potencial biotecnológico presentes en nuestras costas:

Ulva spp., una macroalga verde ampliamente distribuida en el litoral español y con reconocido potencial como bioestimulante agrícola.

Rugulopteryx okamurae, una macroalga parda invasora con
gran disponibilidad de biomasa, cuyo aprovechamiento puede contribuir tanto a la sostenibilidad ambiental como al desarrollo de productos de alto valor añadido

Qué analizamos en las algas y sus bioestimulantes:

  • CNHS
  • Macro-, micronutrientes y metales pesados: Na, K, Ca, Mg, Al, Si, Cl, Fe, Mn, I, Cu, B, Mo, Zn, Pb, Hg y As. Por ICP-MS.
  • Proteínas, Carbohidratos y lípidos totales.
  • Polisacáridos: Alginato, laminarina y fucoidan.
  • Clases lipídicas y ácidos grasos
  • Aminoácidos y hormonas
  • Microbiota

Aplicación de bioestimulantes de algas a diferentes escalas experimentales

Los bioestimulantes desarrollados serán evaluados mediante aplicaciones foliares y/o al suelo en diferentes escalas experimentales.

En el caso de la vid:

  • Ensayos de control de enfermedades fúngicas en condiciones de laboratorio e invernadero: estos estudios permitirán evaluar la capacidad de los bioestimulantes para inducir tolerancia frente a enfermedades fúngicas relevantes en vid, como el oídio (Erysiphe necator) y el mildiu (Plasmopara viticola).
  • Ensayos de mitigación de estrés abiótico (estrés hídrico):
    a) Experimentos en invernadero empleando plantas de vid en maceta para evaluar el efecto de los bioestimulantes sobre el estado hídrico.
    b) Estudios en condiciones reales de campo en viñedo ecológico orientados a validar la eficacia de los bioestimulantes.

En el caso de la fresa:

  • Ensayos de control de estrés biótico asociado a hongos fitopatógenos: estos estudios se realizarán en condiciones de invernadero para evaluar el efecto de los bioestimulantes frente a patógenos del suelo como Macrophomina phaseolina, agente causal de la podredumbre carbonosa (charcoal rot). Se analizará la severidad de los síntomas, la progresión de la enfermedad y la capacidad de los tratamientos para aumentar la tolerancia de las plantas frente al patógeno.
  • Ensayos de mitigación de estrés abiótico (estrés hídrico):
    a) Experimentos en túnel e invernadero orientados a evaluar la respuesta fisiológica, agronómica y microbiológica de las plantas bajo distintos niveles de déficit hídrico.
Evaluación multi-nivel de la respuesta a bioestimulantes en vid y fresa
  • Respuestas fisiológicas, relacionadas con el crecimiento y el uso de agua.
  • Cambios bioquímicos y metabólicos, asociados a la tolerancia al estrés biótico (hongos) y abiótico (sequía y temperatura).
  • Expresión génica, para identificar los mecanismos moleculares activados frente a dichos estreses.
  • Interacciones con la comunidad microbiana, fundamentales para comprender el funcionamiento del sistema planta-suelo.

Este enfoque multi-nivel permite entender cómo actúan los bioestimulantes y evaluar su eficacia real en condiciones de estrés.