Distribución de gramíneas C3 y C4 en Argentina y su relación con variables climáticas

Las Gramíneas se caracterizan por la presencia de diferentes mecanismos fotosínteticos. Casi la mitad de sus miembros -unos 5000 - posee la vía fotosintética C4, siendo los restantes C3. Además, dentro de las especies que siguen la vía fotosíntetica C4, pueden reconocerse 3 variantes bioquímicas diferentes (NADP-ME y PCK). En los trópicos y subtrópicos la vía C4 confiere a las Gramíneas ventajes adaptativas que son atribuibles al mecanismo bioquímico de concentración de CO2 que se produce en las hojas. La taxonomía y biología de los pastos indican que la diversificación que experimentaron los mecanismos fotosintéticos fue crucial en la historia evolutiva y radiación adaptativa de la familia; asimismo, puede inferirse que tal diversificación se desencadenó en respuesta a cambios naturales en el pasado, en las mismas variables climáticas que están siendo antropogénicamente alteradas en la actualidad: CO, temperatura y precipitaciones. En el marco aludido, surge la pregunta de cuáles serán las especies capaces de adaptarse -y prosperar- cuando la concentración de CO2 se duplique en la atmósfera y, a la par, cuáles serán aquellas que no sobrevivirán. Mientras que el incremento en los niveles de CO2 puede favorecer el desarrollo de los pastos C3 en un ambiente con "efecto invernadero", el concomitante aumento en la temperatura favorecerá sin duda la implementación de los que exhiban el mecanismo C4; además, los cambios en la cantidad, intensidad y estacionalidad de las precipitaciones también ejercerán su influencia en la distribución relativa de las especies C3 y C4. El análisis empírico de las interrelaciones entre las variables climáticas y la distribución actual de los pastos C3 y C4 -incluidas las 3 variantes conocidas de estos últimos-, junto a modelos de cambio global, permiten predecir la distribución que, en el futuro, pueden llegar a tener los pastos en un escenario que exhiba un cambio climático determinado. Es por ello que, en este proyecto, se propone analizar, en el centro y norte de Argentina, la distribución actual de Gramíneas C3 y C4 y su relación con variables climáticas, con la intención de predecir la posible respuesta de los pastos ante determinados cambios climáticos utilizando modelos globales tales como el GIS o similares.

Aspectos moleculares del desarrollo de biofilms, la colonización de la planta y la emisión de compuestos orgánicos volátiles en bacterias rizosféricas. Molecular aspects of biofilm development, plant colonization and microbial volatile organic emission in rhizospheric bacteria.

Las bacterias que habitan la rizosfera y que poseen la capacidad de provocar un efecto positivo sobre las plantas son denominadas en su conjunto como Rizobacterias Promotoras del Crecimiento Vegetal (PGPR). Estas bacterias han desarrollado diferentes estrategias para adaptarse a diversas condiciones ambientales. La capacidad para responder a variaciones en la disponibilidad nutricional permite la persistencia de la bacteria en el suelo y mejora sus posibilidades para colonizar la planta hospedadora. En la naturaleza, a menudo las bacterias se encuentran en estructuras de comunidades de microorganismos interconectados denominados biofilms, con un estilo de vida diferente al de la vida en forma planctónica. La formación del biofilm podría representar una estrategia de supervivencia de la rizobacteria a condiciones adversas del suelo. Por Microscopía Confocal de Barrido Láser (CLSM), hemos observado que Rhizobium leguminosarum desarrolla un biofilm característico sobre una superficie abiótica. Hemos identificado algunos de los factores genéticos que influyen en su formación. El presente proyecto propone avanzar en el conocimiento de los factores ambientales y genéticos que influyen sobre la capacidad de las rizobacterias para formar biofilms y su impacto en la interacción con las plantas. A través de enfoques genéticos (mutacionales y de expresión génica) y análisis por CLSM nos proponemos acercarnos a un modelo de los factores de superficie, extracelulares y regulatorios propios de la bacteria que influyen en las propiedades de adhesión y la formación de biofilms. Por último, se intentará correlacionar la emisión de compuestos orgánicos volátiles por las bacterias rizosféricas con ciertos aspectos de la promoción del crecimiento de las plantas.