Resultados del aprendizaje de la asignatura

RA1. Describir los componentes y funciones del microbioma vegetal y sus aplicaciones en la agricultura.

RA2. Explicar los diferentes tipos de interacciones planta-microorganismo, desde las simbióticas hasta las patogénicas.

RA3. Diseñar estrategias de manejo del microbioma para mejorar la resistencia al estrés y la productividad de cultivos.

RA4. Identificar y explicar los mecanismos moleculares de defensa de las plantas frente a patógenos y los mecanismos de evasión por parte de los microorganismos

RA5. Realizar prácticas de laboratorio para el aislamiento y caracterización de microorganismos, así como para la observación de interacciones simbióticas y patogénicas.

RA6. Analizar y proponer soluciones biotecnológicas sostenibles aplicables a la agricultura, basadas en la comprensión de las interacciones planta-microorganismo.

Temario

Bloque I: Microbioma vegetal

Introducción al microbioma de las plantas: niveles de interacción y coevolución.

Microbioma ¿core¿ y ¿hub¿ en cultivos: composición y funcionalidad.

Microorganismos beneficiosos: micorrizas, diazotrofos y PGPRs (bacterias promotoras del crecimiento vegetal).

Técnicas de estudio del microbioma vegetal



Bloque II: Patógenos vegetales

Tipos de patógenos (virus, hongos, oomicetos, bacterias, nematodos, insectos): estrategias de infección y estilos de vida.

Mecanismos de defensa de las plantas: defensa constitutiva e inducida.

Ejemplos de patógenos más relevantes.

Estrategias de resistencia frente a patógenos.



Bloque III: Micorrizas

Tipos de simbiosis micorrízica: endomicorrizas, ectomicorrizas y otros tipos (arbutoides, orquideoides, ericoides).

Beneficios de la simbiosis micorrícica.

Importancia de las estrigolactonas en la formación de las micorrizas.

Técnicas de estudio de la simbiosis micorrízica.

Aplicaciones en agricultura, silvicultura, biorremediación y producción de hongos comestibles.



Bloque IV: Innovaciones agronómicas y biotecnológicas basadas en el microbioma.

Aplicaciones del microbioma vegetal: biofertilización, biofortificación, biocontrol.

Manipulación del microbioma para mejorar la resistencia a estrés y la productividad.

Formulación de bioproductos y selección de cepas: estudio de casos prácticos.

Marco legal y ético.

Bibliografía

Bibliografía básica

Bloque I

Berg G & Smalla K. (Eds.). (2020). The Plant Microbiome: From Ecology to Reductionist Approaches. Springer.

Mendes R, & Raaijmakers JM. (2015). Plant Microbiome and Its Role in Sustainable Agriculture. Springer

Gabriele Berg & David AB. (Eds.). (2013). Beneficial Plant-microbial Interactions: Ecology and Applications. CRC Press.

Verma SK & White JF. (Eds.). (2019). Seed Endophytes: Biology and Biotechnology. Springer.

Ritz K & Young IM. (Eds.). (2004). The Architecture and Biology of Soils: Life in Inner Space. CABI Publishing.

Compant S & Sessitsch A. (Eds.). (2019). Microbiome Applications in Agriculture and the Environment: A Practical Guide. Springer.

Hohmann P & Pineda A. (Eds.). (2021). Plant-microbe Interactions in Agro-ecological Perspectives: Volume 1 - Fundamental Mechanisms, Methods and Functions. CRC Press.

Van Elsas JD, Jansson JK, & Trevors J T. (2006). Modern Soil Microbiology (2nd ed.). CRC Press.

Bloque II

Haq, Imran Ul, et al., editors. Phytomycology and Molecular Biology of Plant-Pathogen Interactions. CRC Press, 2023.

Burdon JJ, Laine A-L. Evolutionary Dynamics of Plant¿Pathogen Interactions. In: Evolutionary Dynamics of Plant-Pathogen Interactions. Cambridge University Press; 2019:i-ii.

Kumar Verma P, Mishra S, Srivastava V, Mehrotra S. Plant Pathogen Interaction. Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2023. ISBN: 978-981-99-4890-1

Bloque III

Van der Heijden MGA, Sanders IR. Mycorrhyzal Ecology. Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH, 2003.

Sally E. Smith, David Read. Mycorrhizal Symbiosis (Third Edition), Academic Press, 2008, Pages 42-90, ISBN 9780123705266, https://doi.org/10.1016/B978-012370526-6.50004-0.

Solaiman ZM, Abbott LK, Varma A. (Eds.). (2019). Mycorrhizal Fungi: Use in Sustainable Agriculture and Land Restoration. Springer.

Pandey D, Kehri HK, Zoomi I, Akhtar O, Singh AK (2019). Mycorrhizal Fungi: Biodiversity, Ecological Significance, and Industrial Applications. In: Yadav A, Mishra S, Singh S, Gupta A. (eds) Recent Advancement in White Biotechnology Through Fungi. Fungal Biology. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-10480-1_5

Karli¿ski L. (2021). The Arbuscular Mycorrhizal Symbiosis of Trees: Structure, Function, and Regulating Factors. In: Shrivastava, N., Mahajan, S., Varma, A. (eds) Symbiotic Soil Microorganisms. Soil Biology, vol 60. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-51916-2_7

Jeffries, P., & Barea, J. M. (Eds.). (2012). Symbiotic Fungi: Principles and Practice. Cambridge University Press.

Horton, T. R. (Ed.). (2015). Mycorrhizal Networks. Springer.

Koltai H and Prandi C (2019) Strigolactones: Biology and applications. Springer Nature.

Bloque IV

Singh DP, Singh HB, Prabha R (Eds.) (2016). Microbial Inoculants in Sustainable Agricultural Productivity, Volume 1: Research Perspectives. Springer.

Mohamed HI, El-Din Saad El-Beltagi H, Abd-Elsalam KA (Eds.). (2021). Plant Growth-Promoting Microbes for Sustainable Biotic and Abiotic Stress Management. Wiley.

Singh DP, Singh HB, Prabha R (Eds.) (2017). Plant-Microbe Interactions in Agro-Ecological Perspectives. Springer.

Glick BR. (2015). Beneficial Plant-Bacterial Interactions. Springer.

Solaiman ZM, Abbott L, Varma A. (Eds.). (2014). Mycorrhizal Fungi: Use in Sustainable Agriculture and Land Restoration. CRC Press.

Gupta VK & Schmoll M. (Eds.). (2013). Applications of Microbial Engineering. CRC Press.

Singh H, Sarma BK & Keswani C. (Eds.). (2016). Advances in PGPR Research. CABI Publishing.

Khan MS & Zaidi A. (Eds.). (2017). Microbial Strategies for Vegetable Production. Springer.

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Nihorimbere V, Ongena M & Thonart P. (Eds.). (2018). Microbial Biostimulants for Sustainable Agriculture and Environmental Resilience. Wiley.

Enlaces

https://earthmicrobiome.org/

https://www.ceplas.eu/en/home/

https://pmi.mpipz.mpg.de/

https://mycorrhizas.org/

https://www.isppweb.org/

https://www.jic.ac.uk/research-impact/