Modulación de la tolerancia a estrés inducido por contaminantes orgánicos persistentes en la planta antártica Colobanthus quitensis: Mecanismos de respuesta y el rol funcional de los microorganismos simbiontes

Las plantas enfrentan diversas presiones ambientales como la exposición a contaminantes químicos. En este sentido, los contaminantes orgánicos persistentes o POPs, en inglés, son contaminantes de origen antrópico que tiene efectos tóxicos sobre las plantas limitando su crecimiento y desarrollo. No obstante, la asociación plantas y microorganismos mejora significativamente la respuesta a estrés por POPs debido a su rol funcional en la tolerancia sistémica al estrés. Los POPs son capaces de movilizarse por trasporte de larga distancia desde el continente a regiones polares, presentando una gradiente latitudinal con mayor concentración a latitudes bajas y menor concentración hacia latitudes altas. Por esta razón, la Antártica es considerada como uno de los sumideros de estos contaminantes, los que generan impactos negativos en el ecosistema antártico debido a su potencial bioacumulación en los tejidos de los organismos y biomagnificación a lo largo de la red trófica. Hasta el momento se desconocen las respuestas y/o efectos en el crecimiento y desarrollo de plantas vasculares antárticas, como Colobanthus quitensis. Adicionalmente, los microorganismos asociados a C. quitensis han mostrado que favorecen la tolerancia a diferentes tipos de estrés abiótico. Por lo anteriormente expuesto, se plantea lo siguiente. Hipótesis 1: Los individuos de C. quitensis asociados a microorganismos endófitos presentan mayor rendimiento fisiológico y biomasa total, menor estrés oxidativo, mayor expresión de genes relacionados con mecanismos de detoxificación frente a estrés inducido por POPs, en comparación a individuos sin microorganismos; Hipótesis 2: La población subantártica de C. quitensis (53°S) presenta mayor concentración de diferentes perfiles de POPs y tienen una mayor dependencia de microorganismos endófitos que las poblaciones antárticas (62° y 67°S), frente al estrés inducido por POPs. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es evaluar los mecanismos de respuesta y el rol de los microorganismos endófitos de C. quitensis frente al estrés inducido por POPs. Para esto, se realizarán experimentos en cámara que determinará las respuestas de C. quitensis expuestas a diferentes concentraciones de POPs, con y sin microorganismos (M+/-); un muestreo en campo que caracterizará la abundancia y distribución de POPs en suelo y tejido de poblaciones de C. quitensis a lo largo de un gradiente latitudinal (Subantártico y Antártico); y experimentos para evaluar las respuestas de las poblaciones de C. quitensis expuestas a concentraciones agudas de POPs y M+/-. Esta investigación aborda una problemática desde distintos enfoques que contribuirá a tener una visión holística y sistémica del estrés por POPs en el ecosistema antártico que aportará con nuevos conocimientos para el desarrollo científico antártico y del país.