Investigador principal: Francisco Javier Gallego Rodríguez.

Investigadores: Isabel García García, Jose Luis Hórreo Escandón, Belén Méndez Cea.

 

 

Los bosques de coníferas situados en el limite de distribucuón de las especies representan un modelo excepcional para el seguimiento de los síntomas relacionados con el cambio climático. En los últimos años, muchos estudios dan cuenta de que el cambio climático no solo es responsable de la extinción de muchas especies sino también de la reducción de la variabilidad genética en otras tantas. En este contexto, estamos interesados en analizar desde el prisma de la genética el fenómeno del decaimiento en poblaciones forestales y su posible relación con el cambio climático. El objetivo último es aportar datos para poder comprender y evaluar el efecto del cambio climático sobre la supervivencia de las especies y los ecosistemas.

La respuesta de las especies forestales es un fenómeno complejo que requiere un enfoque multidisciplinar en el cual las herramientas genómicas tienen mucho que aportar.
Las técnicas de obtención de marcadores SNP basadas en la secuenciación masiva de genomas (Genotyping By Sequencing, GBS) nos permiten caracterizar la variabilidad en poblaciones naturales amenazadas por el calentamiento e identificar huellas de selección asociadas al decaimiento en bosques de coníferas. Así mismo, podemos detectar, por ejemplo, genes asociados a la la respuesta resiliente de determinados individuos.
Mediante tratamientos de sequía en condiciones controladas podemos identificar la variación en los patrones de expresión génica (transcriptomas) utilizando procedimientos de secuenciación masiva de RNAs (RNA-seq). Entre otros resultados, podemos caracterizar las diferencias en la expresión génica global entre individuos resilientes y no resilientes al estrés ambiental.
Los árboles, debido a su alto tiempo de generación, requieren de plasticidad fenotípica para responder a las variaciones ambientales. Por ello, también estamos interesados en estudiar la posible relación entre las modificaciones epigenéticas de sus genomas y esa plasticidad fenotípica observada.
El objetivo último de estas investigaciones reside en el desarrollo de herramientas para evaluar la vulnerabilidad de los bosques.

Publicaciones:

• Climate and Soil Microsite Conditions Determine Local Adaptation in Declining Silver Fir Forests. Plants, Vol. 12, Núm. 14. 2023.

• Contrasting transcriptomic patterns reveal a genomic basis for drought resilience in the relict fir Abies pinsapo Boiss. Tree physiology, Vol. 43, Núm. 2, pp. 315-334. 

  2023.

• De novo transcriptome sequencing and gene co-expression reveal a genomic basis for drought sensitivity and evidence of a rapid local adaptation on Atlas cedar (Cedrus atlantica). Frontiers in Plant Science, Vol. 14

  . 

  2023.

• Tree-Level Growth Patterns and Genetic Associations Depict Drought Legacies in the Relict Forests of Abies marocana. Plants, Vol. 12, Núm. 4

  . 

  2023.

• Warming appears as the main risk of non-adaptedness for western Mediterranean relict fir forests under expected climate change scenarios. Frontiers in Plant Science, Vol. 14

  . 

  2023.

• Weak genetic differentiation but strong climate-induced selective pressure toward the rear edge of mountain pine in north-eastern Spain. Science of the Total Environment, Vol. 858

  . 

  2023.

• Challenges and Perspectives in the Epigenetics of Climate Change-Induced Forests Decline. Frontiers in Plant Science, Vol. 12

  . 

  2022.

• Gene frequency shift in relict abies pinsapo forests associated with drought-induced mortality: Preliminary evidence of local-scale divergent selection. 

  Forests, Vol. 12, Núm. 9

  . 

  2021.

• Understanding genetic diversity of relict forests. Linking long-term isolation legacies and current habitat fragmentation in Abies pinsapo Boiss. Forest Ecology and Management, Vol. 461

  . 

  2020.

• Abies pinsapo Boiss. Transcriptome Sequencing and Molecular Marker Detection: A Novel Genetic Resources for a Relict Mediterranean Fir. Forest Science, Vol. 64, Núm. 6, pp. 609-617

  . 

  2019.

 

Proyectos de Investigación:

•  IBerian FORest responses to climate change across spatio-temporal scales: hotspots and roles of structural and functional RESilience (IB-ForRes). 2022-25. Ministerio de Ciencia e Innovación. PID2021-123675OB-C44.

• Multifunctional evaluation of post-dieback recovery to forecast and mitigate the impact of drought on forests (TRANSILVA). 2022-24. Ministerio de Ciencia e Innovación. TED2021-129770B-C22.

• Conservación de pinsapares degradados en la Reserva de la Biosfera intercontinental del Mediterráneo: un enfoque eco-genómico para evaluar el potencial adaptativo al cambio global de especies forestales amenazadas. 2020-23. Junta de Andalucía. PAIDI, P18-RT-1170.

• Legacy effects of environmental conditions and management on tree drought sensitivity: a dendrogenomic approach into adaptation to climate change. Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. 2019-22. RTI2018-096884-B-C33.

• Diversidad funcional de suelos en ecosistemas forestales cambiantes. Gobierno de Aragón. 2019-20. LMP242_18.

• Presiones selectivas del cambio climático sobre la ecofisiología y la estructura genética de árboles y comunidades microbianas del suelo en ecotonos forestales. 2014-18. CGL2013-48843-C2-2-R.

 

Colaboradores externos:

Cómo ya hemos dicho anteriormente, estas investigaciones serían inabordables si no se realizarán en un marco multidisciplinar en el que las colaboraciones con otros grupos de investigación son fundamentales. A continuación se enumeran las principales colaboraciones en este contexto.

 

- Universidad Pablo de Olavide, Sevilla:

• Juan Carlos Linares Calderón. 

• Jose Ignacio Seco Gordillo. 

• Raúl Sánchez Salguero. 

 - Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC), Zaragoza:

• Jesús Julio Camarero Martínez. 

• Antonio Gazol Burgos. 

- Universidad de Alcalá:

• Miguel Ángel de Zavala Gironés. 

• Paloma Ruiz Benito. 

• Mariano García Alonso. 

• Inmaculada Aguado Suárez. 

- University of California-Davis (USA):

• Julin N. Maloof. 

- University of Conneticut (USA):

• Jill Wegrzyn.