Resumen
BeyondScent se basa en nuestro proyecto anterior i2Tom.Com (PID2020-116765RB-I00) y su objetivo es brindar soluciones a la prioridad
temática Alimentos, bioeconomía, recursos naturales y medio ambiente mediante el desarrollo de nuevas estrategias agrícolas
sostenibles para combatir estreses vegetales. Una de estas estrategias es la identificación de compuestos inductores de la respuesta
defensiva de las plantas. El objetivo es estudiar los compuestos orgánicos volátiles (VOC) emitidos por las plantas de tomate tras una
infección bacteriana, explorando el papel de este AROMA a través y MÁS ALLÁ de la activación de la llamada resistencia sistémica
adquirida (SAR). Una de las activaciones características de SAR en tomate es la que se produce entre la variedad 'Rio Grande', que
posee el gen de resistencia Pto, y la bacteria Pseudomonas syringae portadora del gen de avirulencia AvrPto. Nos centraremos en el
estudio del papel defensivo de tres grupos de VOCs: monoterpenoides y ésteres de volátiles de hojas verdes -que son emitidos por las
plantas de tomate que presentan SAR- y salicilato de metilo -que se emite tras una infección bacteriana virulenta-. BeyondScent
investigará la capacidad de estos VOCs para activar la defensa en las plantas vecinas (comunicación entre plantas). Además, se
explorará una nueva dimensión de la señalización defensiva mediada por estos volátiles en la propia planta (comunicación intra-planta en
la parte superior e inferior), al considerarse que los VOCs emitidos por las hojas infectadas pueden ser percibidos y activar la SAR en
toda la planta, no sólo en los tejidos distales clásicamente considerados conectados a través del floema sino también en aquellos no
conectados. Para ello, generaremos plantas emisoras genéticamente modificadas (e-plantas) con niveles alterados en la producción de
estos VOCs tras la infección. Se realizará la caracterización de las e-plantas -estudiando la activación de la respuesta defensiva en la
hoja local infectada y en las hojas distales tanto conectadas por el floema (superiores) como no (inferiores)-, y de las plantas receptoras
(r-plantas) -cohabitadas en presencia o ausencia de e-plantas infectadas que emiten específicamente diferentes aromas-. Estas e-plantas
son valiosas herramientas para estudiar nuevas moléculas señal que activen SAR tras la infección bacteriana en tomate. Además, se
investigará el modo de acción de estos VOCs para descifrar los componentes moleculares que regulan su detección y transducción de
señal, como dianas para la fitomejora o modificaciones genéticas. Se llevarán a cabo varias estrategias, incluyendo pre-tratamientos
exógenos con inhibidores de procesos específicos, uso de plantas transgénicas de Arabidopsis GCaMP3, análisis transcriptómicos y
cribado de mutantes insensibles a estos VOCs. Finalmente, basándonos en nuestra patente licenciada de un compuesto volátil para
cerrar estomas, se propondrán nuevos usos agrícolas no solo para este volátil sino también para otros o una combinación de ellos que
muestren efectos sinérgicos. BeyondScent conducirá al desarrollo de nuevas alternativas biotecnológicas para combatir diferentes tipos
de estrés en la agricultura, mediante la identificación de nuevos inductores naturales de defensa y mediante la generación de plantas
transgénicas que emitan mayores niveles de estos compuestos, que podrían cultivarse de forma intercalada para proteger a los cultivos
vecinos no transgénicos.
