- Biología del Desarrollo
- Bioquímica y Biología Celular de Parásitos
- Bioquímica y Fisiología de la Maduración de Frutos
- Biotecnologías en Bovinos y Ovinos
- Células Madre y Terapia Génica
- Ecología Acuática
- Estrés Abiótico y Biótico en Plantas
- Fisiología y Asistencia al Mejoramiento Vegetal
- Fisiología de Plantas
- Fotoquímica y Fotobiología Molecular
- Ictiofisiología y Acuicultura
- Interacciones planta-microorganismos
- Micología y Cultivo de Hongos Comestibles y Medicinales
- Microbiología del Suelo
- Molecular Farming y Vacunas
- Neuroendocrinología Comparada
- Parasitología Molecular
- Parásitos Anaerobios
Laboratorio de Fisiología de Plantas
Director
- Dr. Guillermo Santa-María - Investigador Principal CONICET. Profesor Asociado UNSAM gsantama@intech.gov.ar
Integrantes
- Dr. Jorge Moriconi Investigador Adjunto CONICET. Jefe de trabajos Prácticos UNSAM jorgemoriconi@intech.gov.ar
- Dra. Silvina Mangano Investigadora Adjunta CONICET smangano@intech.gov.ar
- Ing. Leonardo Gualano Becario doctoral CONICET. Jefe de Trabajos Prácticos leo.gualano@intech.gov.ar
Líneas de Investigación
Un objetivo central en la agricultura moderna es lograr la sustentabilidad de la producción a la par de minimizar los costos económicos y ambientales asociados a la misma. Esto implica un uso eficiente de los recursos requeridos por los cultivos para completar su crecimiento y desarrollo, así como para asegurar su rendimiento y calidad. Uno de tales insumos son los nutrientes minerales, los que son incorporados merced a la actividad de las raíces en el suelo. Un aumento de la eficiencia con que los nutrientes se incorporan y utilizan puede lograrse a expensas de un mejor manejo de los cultivos así como a través de la mejora genética de los mismos. Nuestro laboratorio busca estudiar en cereales, singularmente trigo (Triticum aestivum) y cebada (Hordeum vulgare), la variabilidad en las eficiencias de captura y utilización de dos de tales nutrientes, potasio y fósforo. A la vez procuramos asociar tal variabilidad con los mecanismos fisiológicos que las determinan y examinar sus bases moleculares.
En esta línea de trabajo se procura vincular la variabilidad en la eficiencia de utilización de potasio y de fósforo con SNPs (Single Nucleotide Polimorphisms) en trigo pan; para lo cual se emplea una población de mapeo por asociación adecuadamente caracterizada a nivel molecular. El relevamiento de tales poblaciones requiere, previamente, el desarrollo de sistemas de “fenotipado” apropiados, lo que ha sido objeto de trabajo en nuestro laboratorio en años recientes. Se espera que el mapeo por asociación permita vincular las diferencias en la eficiencia de utilización de cada uno de estos nutrientes con zonas cromosómicas definidas y eventualmente avanzar hacia la identificación de variantes alélicas responsables de tales diferencias.
Una aproximación alternativa a la recién mencionada es tratar de examinar el desempeño de plantas que –se sabe por trabajos anteriores- portan distintas versiones de genes que pueden potencialmente influenciar la composición elemental de las plantas y la capacidad de éstas de producir materia seca (biomasa). Los llamados “genes de enanismo” han tenido un rol crítico en el aumento del rendimiento ocurrido durante la revolución verde. Nuestro trabajo, en conjunto con el de otros grupos de investigación, ha permitido proponer que tales “genes” influencian de modo notorio la composición elemental de las plantas y la eficiencia con que las mismas adquieren potasio y fósforo y utilizan los mismos. Nuestro trabajo actual procura explorar los mecanismos a través de los cuales estos genes ejercen su acción. Se espera que este conocimiento permita el diseño de nuevas variantes alélicas con impacto potencial en la agricultura.
Publicaciones
Castellano MM, Muñoz A, Okeke I, Novo-Uzal E, Toribio R, Mangano S. The role of the co-chaperone HOP in plant homeostasis during development and stress. Journal of Experimental Botany 75, 14, 4274–4286. 2024. https://doi.org/10.1093/jxb/erae013
Gabay G, Wang H, Zhang J, Moriconi JI, Burguener GF, Gualano LD, Howell T, Lukaszewski A, Staskawicz B, Cho MJ, Tanaka J, Fahima T, Ke H, Dehesh K, Zhang GL, Gou JY, Hamberg M, Santa Maria GE, Dubcovsky J. Dosage differences in 12-OXOPHYTODIENOATE REDUCTASE genes modulate wheat root growth. Nature Communications 14, 539. 2023. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36248-y
Santa-María GE, Lavres J, Rubio G. The concept of mineral plant nutrient in the light of evolution. Plant Science 334, 111747. 2023. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2023.111747
Buet A, Luquet M, Santa-María GE, Galatro A. Can NO signaling and its metabolism be used to improve nutrient use efficiency? Toward a research agenda. Frontiers in Plant Science 13, 787594. 2022. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.787594
Moriconi JL, Silva M, Zhang J, Tranquilli GE, Santa-María GE. A genome-wide association study unveils key chromosome regions involved in determining sodium accumulation in wheat under conditions of low potassium supply. Journal of Plant Physiology 275, 153739. 2022. https://doi.org/10.1016/j.
Moriconi JI, Silva M, Zhang J, Tranquilli G, Santa-M GE. Corrigendum to “A genome-wide association study unveils key chromosome regions involved in determining sodium accumulation in wheat under conditions of low potassium supply” [J. Plant Physiol. 275 (2022) 153739]. Journal of Plant Physiology 276, 153785. 2022. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2022.153785
Cumpa-Velásquez LM, Moriconi JI, Dip DP, Castagno LN, Puig ML, Maiale SJ, Santa María GE, Sannazzaro AI, Estrella MJ. Prospecting phosphate solubilizing bacteria in alkaline-sodic environments reveals intra-specific variability in Pantoea eucalypti affecting nutrient acquisition and rhizobial nodulation in Lotus tenuis. Applied Soil Ecology 168, 104125. 2021. https://doi.org/10.1016/j.
D’Amico I, Silva M , Moriconi JI, Santa-María GE, Bainotti CT, Tabbita F. Grain mineral composition of Argentinean-adapted wheat cultivars: A case study. Crop and Pasture Science 72, 113–124. 2021. https://doi.org/10.1071/CP20380
Gabay G, Zhang J, Burguener GF, Howell T, Wang H, Fahima T, Lukaszewski A, Moriconi JI, Santa Maria GE, Dubcovsky J. Structural rearrangements in wheat (1BS)-rye (1RS) recombinant chromosomes affect gene dosage and roor length. The Plant Genome 2021, e20079. 2021. https://doi.org/10.1002/tpg2.20079
Gualano LA, Moriconi JI, Oliferuk S, Silva M, Tranquilli GE, Santa-María GE. Barley plants carrying the altered function Sln1d allele display modified responses to low phosphorus supply: implications for phosphorus utilisation efficiency. Functional Plant Biology 48, 780-792. 2021. https://doi.org/10.1071/FP19250.
Nieves Cordones M, Rubio F, Santa María GE. Editorial: Nutrient Use-Efficiency in Plants: An Integrative Approach. Frontiers in Plant Science. 11, 623976. 202o. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.623976
Oliferuk S, Simontacchi M, Rubio F, Santa-María GE. 2020. Exposure to a natural nitric oxide donor negatively affects the potential influx of rubidium in potassium-starved Arabidopsis plants. Plant Physiol Biochem. 150, 204-208. 2020. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2020.02.043
Howell T, Moriconi JI, Zhao X, Hegarty J, Fahima T, Santa-María GE, Dubcovsky J. A wheat/rye polymorphism affects seminal root length and yield across different irrigation regimes. J Exp Bot. 70: 4027–4037. 2019. https://doi.org/10.1093/jxb/erz169
Moriconi JI, Kotula L, Santa-María GE, Colmer TD. Root phenotypes of dwarf and «overgrowth» SLN1 barley mutants, and implications for hypoxic stress tolerance. J Plant Physiol. 234-235: 60-70. 2019. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2019.01.009