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Proyecto H2020 PANTHEON: Enfoques novedosos para el seguimiento de la sanidad vegetal

  • Tipo Proyecto
  • Estado Firmado
  • Ejecución 2019 -2024
  • Presupuesto asignado 1.117.800,00 €
  • Alcance Europeo
  • Principal fuente de financiación Horizonte 2020
  • Sitio web del proyecto PANTHEON
Descripción

Los agricultores están sintiendo los efectos del cambio climático, que está reduciendo el rendimiento de sus cultivos. Se necesitan soluciones inteligentes para revertir esta tendencia. El proyecto PANTHEON, financiado con fondos europeos, desarrollará una nueva forma de monitorizar la salud de las plantas para detectar su fisiología y aplicar medidas correctivas. En concreto, el proyecto desarrollará teledetección combinada con enfoques espectroscópicos que permitan una alta espacialización de los resultados durante el estrés abiótico y las plagas. Los investigadores complementarán estos enfoques con microtecnologías remotas o de laboratorio y detección por imagen para facilitar el análisis de especies importantes.

Objetivos

La agricultura debe adaptarse al cambio climático futuro que ya empuja a los productores a intentar monitorear constantemente la salud de las plantas para compensar las pérdidas de rendimiento. Para reducir las pérdidas de rendimiento y facilitar prácticas de manejo efectivas es esencial un monitoreo constante y preciso de la salud de las plantas. 

Los enfoques de monitoreo actuales no logran la detección temprana de perturbaciones fisiológicas que podrían amenazar la productividad y hacer posibles intervenciones correctivas. En PANTHEON, nuestro principal objetivo es establecer enfoques con una precisión y sensibilidad sin precedentes para el monitoreo constante de la salud de las plantas, centrándonos en Brassicaceae y Grapevine. Se trata de especies anuales y perennes importantes, respectivamente, para la economía de la UE y que se encuentran entre los cultivos más valiosos del mundo. Desarrollaremos sensores remotos junto con enfoques basados ??en espectroscopia que permitan una alta espacialización de los resultados durante el estrés abiótico y las plagas. Complementaremos estos enfoques con microtecnologías remotas o de laboratorio, detección de imágenes para análisis sin etiquetas, rápidos y sensibles, centrándose en la percepción temprana del estrés. Paralelamente, estableceremos enfoques computacionales para gestionar los datos de monitoreo y proporcionar software para monitorear la salud y los rendimientos de la planta. 

PANTHEON está compuesto por nueve socios, cinco académicos y cuatro no académicos. Instituciones académicas, viveros, criadores, desarrolladores de software y otros sectores privados serán los principales destinatarios de los novedosos conocimientos y avances técnicos obtenidos. Los enfoques que se desarrollarán se pueden adaptar para monitorear la salud de cualquier especie de planta importante, además de Brassicaceae y Grapevine. Finalmente, PANTHEON cuenta con importantes actividades de capacitación para la formación de la próxima generación de investigadores para satisfacer las crecientes demandas de los entornos académicos e industriales.

Resultados

Un sistema de alerta temprana para la mala salud de los cultivos Los científicos están desarrollando un nuevo sistema que monitorea la salud de las plantas a nivel celular. El cambio climático está provocando un aumento de las olas de calor, las sequías y otros fenómenos meteorológicos extremos que amenazan los cultivos europeos. El estrés vegetal es una preocupación importante, ya que la mala salud de las plantas afecta a la productividad agrícola. Los brotes de plagas y enfermedades también son cada vez más comunes, lo que agrava aún más las amenazas. 

Esta situación tiene implicaciones económicas considerables, ya que la agricultura es esencial para la seguridad alimentaria y los medios de vida. Desde el punto de vista medioambiental, el estrés vegetal disminuye la biodiversidad, reduce la captura de carbono y agrava la erosión del suelo, lo que afecta a la salud del ecosistema. «Una mejor monitorización es vital para apoyar las iniciativas de la UE que promueven la agricultura sostenible», explica Panagiotis Nikolaou Moschou, profesor asociado de Fisiología Molecular de las Plantas en la Fundación para la Investigación y la Tecnología de Hellas . 

Los métodos actuales de monitorización de las plantas, que a menudo se basan en la observación de los cambios en su aspecto, no pueden detectar el estrés fisiológico con la suficiente antelación como para realizar intervenciones correctivas. Recolectar muestras de plantas dañadas y analizarlas en un laboratorio también puede llevar mucho tiempo. Los investigadores del proyecto PANTHEON , financiado por el programa de Acciones Marie Sk?odowska-Curie , desarrollaron un nuevo método para monitorizar la salud de las plantas mediante teledetección combinada con espectroscopia, una técnica que rastrea los cambios en el espectro electromagnético. «Nuestro proyecto pretende revolucionar la protección de los cultivos al permitir la detección temprana del estrés vegetal», afirma Moschou. Nuevas técnicas de seguimiento.

La investigación de laboratorio del equipo ha generado objetivos prometedores para el fitomejoramiento, descubriendo pequeñas entidades previamente subestimadas dentro de las células vegetales que muestran una notable capacidad de respuesta rápida a los desafíos ambientales. Estas comprenden tanto proteínas como ARN, y presentan respuestas específicas a diversas condiciones de estrés. «Este importante descubrimiento no solo ha mejorado nuestra comprensión de los mecanismos de respuesta de las plantas al estrés, sino que también ha sido fundamental para obtener más financiación, incluida una prestigiosa subvención del Consejo Europeo de Investigación (CEI), que nos permite ampliar esta investigación crucial», señala Moschou. Formación de investigadores avanzados.

El proyecto PANTHEON también tuvo un componente educativo, facilitando estancias temporales entre organizaciones de investigación. Estas estancias ofrecieron a investigadores en una etapa avanzada de sus carreras profesionales la oportunidad de acceder a diversos entornos de investigación. «Estas experiencias resultaron fundamentales para mejorar sus perspectivas profesionales, y varios participantes consiguieron posteriormente puestos en el extranjero dentro del sector de la investigación», comenta Moschou. 

Las prácticas ampliaron los horizontes científicos de los investigadores y fomentaron las colaboraciones internacionales, a la vez que les proporcionaron las habilidades y las redes necesarias para prosperar en un competitivo panorama de la investigación global. «El éxito del programa al impulsar carreras internacionales de investigadores subraya su impacto en el desarrollo de profesionales altamente cualificados en este campo», añade Moschou. Un sistema de alerta temprana para proteger los futuros cultivos de Europa El equipo trabaja actualmente en el desarrollo de un sistema de alerta temprana que detecte cambios en la sanidad vegetal a nivel celular en el campo. 

Esto permitirá a los agricultores y asesores agrícolas tomar medidas oportunas, como ajustar el riego, aplicar tratamientos específicos o implementar otras medidas preventivas que minimicen el impacto del estrés en el rendimiento de los cultivos. «En definitiva, este enfoque proactivo para la gestión de cultivos contribuirá a una mayor seguridad alimentaria y estabilidad económica en el sector agrícola europeo», afirma Moschou.

Coordinadores
  • IDRYMA TECHNOLOGIAS KAI EREVNAS (FOUNDATION FOR RESEARCH AND TECHNOLOGYHELLAS)