El desarrollo de especies de interés agronómico tolerantes a la salinidad, como tomate (Solanum lycopersicum), es vital para satisfacer la creciente demanda de alimentos a través de una agricultura sostenible. En estrés salino es conocido que la reducción de la producción se debe principalmente al efecto iónico provocado por la salinidad a lo largo del ciclo de cultivo, pero aún no se puede dar respuesta a cuestiones claves, como es la regulación del transporte a la parte aérea del ión tóxico sodio a lo largo del ciclo de cultivo y el mantenimiento de la homeostasis de potasio. Sorprende aún más que a pesar de existir fuentes de tolerancia en el tomate cultivado, como son las especies silvestres afines, sin embargo aún no se pueda concluir qué transportadores implicados en la homeostasis de sodio y potasio contribuyen mayoritariamente a la tolerancia a la salinidad a largo plazo y cual es su papel predominante en cada parte de la planta. La falta de conocimiento se debe, en gran parte, a que la respuesta a la salinidad se ha estudiado generalmente aplicando tratamientos de choque durante periodos muy cortos, que nada tienen que ver con las condiciones naturales que permiten a una planta llegar a producción. Resultados recientes del grupo demuestran que tanto la respuesta a nivel fisiológico como la expresión de genes implicados en el transporte de sodio y potasio varían no solo con el nivel de estrés sino también con el periodo de exposición a la salinidad. En este contexto, el objetivo final del proyecto es identificar los principales genes implicados en la regulación iónica a lo largo del ciclo de cultivo como vía para conseguir una producción sostenible de tomate en condiciones salinas.

Para el logro de este objetivo final se propone en primer lugar llevar a cabo un estudio comparativo entre el tomate cultivado y silvestre (Solanum pennellii, de alta tolerancia a la salinidad) con el fin de determinar la relación entre tolerancia a la sal, respuesta fisiológica y expresión de los genes implicados en la homeostasis iónica durante el ciclo de cultivo (Objetivo 1). Seguidamente, se propone identificar las similitudes y diferencias respecto al papel de los transportadores iónicos en función del nivel de estrés (Objetivo 2), puesto que el mecanismo requerido para la producción sostenible de tomate en condiciones salinas puede ser muy diferente en función del nivel de estrés. Otro aspecto clave es dilucidar la importancia del papel de los transportadores iónicos en raíz y parte aérea de la planta (Objetivo 3). Para ello se utilizarán injertos recíprocos entre un cultivar de tomate y genotipos con diferente grado de tolerancia y, por consiguiente, diferentes mecanismos de transporte iónico. Finalmente, se van a analizar en variedades autóctonas adaptadas a condiciones adversas los niveles de transcritos de los transportadores que contribuyen mayoritariamente a la tolerancia a largo plazo (Objetivo 4), ya que estas variedades representan hoy en día una de las principales fuentes de germoplasma. El logro de estos objetivos permitirá desarrollar nuevas estrategias dirigidas a mejorar la tolerancia del tomate cuando se usen aguas salinas para riego o bien cuando el cultivo se realice en suelos salinos marginales, problemas cuya importancia ha ido en aumento de manera espectacular en los últimos años y suponen un reto en la agricultura actual.