Dra. Sara Mira Pérez
La tolerancia a la desecación de semillas ortodoxas es la base para la conservación de recursos genéticos de plantas. De hecho, el almacenado a largo plazo de semillas a bajo contenido de humedad es el método más utilizado para la conservación ex situ de los recursos fitogenéticos en bancos de semillas. Sin embargo, la longevidad de las semillas no es fácilmente predecible porque varía mucho entre especies, e incluso entre lotes de semillas, poblaciones o cultivares. Mientras las semillas de algunas especies pueden sobrevivir desecadas durante largos periodos, con ejemplos conocidos de semillas que se mantienen viables durante decenas de años, otras especies producen semillas tolerantes a la desecación pero de vida corta. El envejecimiento de las muestras de bancos de semillas provoca una disminución en la calidad, tanto en términos de viabilidad del material (germinación, vigor) como de estabilidad por cambios genéticos y epigenéticos, que pueden reflejarse en variación fenotípica y de caracteres agronómicos. Esto supone un enorme riesgo de pérdida de material vegetal, así como un desperdicio de los recursos y esfuerzos dedicados en el pasado a su recolección y conservación. Resulta de vital importancia la investigación de los procesos biológicos responsables del envejecimiento en semillas para poder optimizar al máximo los procedimientos de conservación de los bancos de germoplasma y asegurar así el mantenimiento de las colecciones en el futuro.
Nuestro objetivo es conocer en profundidad los mecanismos que producen el envejecimiento en semillas y los factores implicados. Por un lado, estudiamos el efecto de las condiciones de almacenado, principalmente la temperatura, la humedad y la atmosfera gaseosa, en la pérdida de viabilidad de las semillas. Por otro lado, pretendemos identificar marcadores del envejecimiento en semillas. El envejecimiento celular está producido principalmente por daños por estrés oxidativo. Entre los principales daños que puede sufrir una célula a causa de la progresiva acumulación de especies reactivas el oxigeno (ROS) se encuentran la peroxidación lipídica, los daños en la integridad genética y la oxidación de proteínas. Nuestra investigación se centra en la caracterización de los tipos de reacciones químicas que se producen durante el almacenado de semillas y su relación con la inevitable disminución de la calidad y la viabilidad.
Orthodox seed desiccation tolerance is the basis for genetic resource preservation of most wild and crop plants in gene banks. In fact, long-term storage of orthodox seeds under low water content is the most widely used method for ex situ conservation of plant genetic resources. However, seed longevity is not easily predictable because it varies greatly between species and even between batches of seed, populations and cultivars. While seeds of some species can survive for long time periods in the dry state, with known examples of seeds that remain viable for decades, other species produce seeds that are tolerant to desiccation but short-lived. Aging of seed samples on seed banks causes a decrease in quality, both in terms of viability of the material (germination, vigor), and stability by genetic and epigenetic changes that may be reflected in phenotypic and agronomic traits variation. This involves a huge risk of plant material loss, as well as a waste of the resources and efforts devoted in the past to their collection and conservation. Research of the biological processes responsible for seed aging is of vital importance in order to optimize conservation procedures on germplasm banks and ensure the maintenance of the collections in the future.
Our goal is to learn more about the mechanisms that cause aging in seeds and the factors involved. On one hand, we study the effect of the storage conditions, especially temperature, humidity and gaseous atmosphere, in the loss of seed viability. On the other hand, we intend to identify markers of aging in seeds. Cellular aging is primarily caused by oxidative stress. Among the major damage that can occur on a cell due to the progressive accumulation oxygen reactive species (ROS) are lipid peroxidation, damage of the genetic integrity, and protein oxidation. Our research focuses on the characterization of the types of chemical reactions occurring during storage of seeds and their relationship to the inevitable decline in quality and viability.
