M. Asunción Costar, Blanca Medina, Blanca Abad, Teresa Acín, M. Pilar Asín, M. Pilar Becerrica, Clarisa Gracia, Vanesa Martinez, Marina Vega, Cristina Casao (estudiante doctorado), Javier Peña (estudiante doctorado), Elsayed Mansour (estudiante doctorado)

El trabajo se desarrolla en colaboración con el Laboratorio de Biología Computacional, encabezado por el Dr. Bruno Contreras-Moreira

*Responsable del Grupo

Objetivo general

Obtención de materiales vegetales adaptados a nuestras condiciones de cultivo.

Objetivos específicos

1.  Gestión y uso de la diversidad genética española en cebada. 

E. Igartua, A.M. Casas, M.P. Gracia, J.M. Lasa

igartua@eead.csic.es

Actuaciones:

• Divulgación y puesta a disposición de la comunidad científica de la colección nuclear española mediante la web: apps.eead.csic.es/EEAD/apps/genetica/gdmv/barley/
• Asociación de caracteres agronómicos y  marcadores genéticos en cebada mediante GWAS.
• Continuación del empleo dirigido de la variabilidad autóctona de la cebada en el programa de  mejora.

Este objetivo tiene como principal impacto científico el estudio sistemático de la diversidad de los cultivos con implicaciones sobre su origen, filogenia, y con  aplicación en la mejora de cultivos. En cuanto a su impacto tecnológico, presenta un potencial de descubrimiento e identificación de nuevos alelos que se podrán emplear en el desarrollo de variedades por parte de mejoradores de cebada. Su impacto social radica en la preservación de la biodiversidad de especies de interés social, como inversión para el desarrollo sostenible de la agricultura.

2.  Búsqueda de caracteres y genes. 

A.M. Casas, M.P. Gracia, E. Igartua, C. Silvar, J.M. Lasa, Bruno Contreras-Moreira (Laboratorio de Biología Computacional) 

acasas@eead.csic.es

Actuaciones:

• Identificación de genes y alelos de adaptación de resistencia a enfermedades de la cebada. 
• Identificación de marcadores de alta eficiencia e informaicón funcional para estudios teóricos y para su uso.

Este objetivo tiene como principal impacto científico el conocimiento de los mecanismos de adaptación y de su base molecular. En esta área, el uso de las bases de datos genómicos tiene una importancia creciente. En cuanto a su impacto tecnológico, se centra en el desarrollo de herramientas que permitan incrementar la eficiencia de los procesos de obtención de variedades.

3.  Obtención de variedades de cebada adaptadas a las condiciones españolas.

M.P. Gracia, A.M. Casas, E. Igartua, Bruno Contreras-Moreira (Laboratorio de Biología Computacional) 

pgracia@eead.csic.es

Actuaciones:

• Diseño de los cruzamientos, mediante la elaboración de fichas parentales agronómicas y moleculares.
• Empleo de la información genética para el seguimiento de cruzamientos. 
• Programa genealógico multiambiente, con la existencia de cuatro centros primarios de selección y diez ambientes de evaluación agronómica. 
• Preparación de semilla base y envío a Red Oficial del MAPA para su Registro. Mantenimiento de los materiales base de las variedades en comercio.

Su impacto científico se deriva del análisis de las amplias bases de datos que se generan y que permitirán la realización de estudios que desarrollan el conocimiento en cuanto a metodologías de mejora. Su impacto tecnológico, de las nuevas variedades que se van desarrollando y que suponen un gran soporte tecnológico para la agricultura actual, al permitir la obtención de producciones muy significativas bajo sistemas sostenibles de cultivo. Como ejemplo, la variedad Cierzo, una de las licenciadas a empresas, está siendo adoptada de forma entusiasta por productores en casi todo el territorio nacional. El impacto socio-económico de una variedad exitosa es tan grande que justifica la inversión de muchos años en programas de investigación.

4.  Caracterización de recursos genéticos y desarrollo de materiales avanzados en maíz.

A. Álvarez

aalvarez@eead.csic.es

Actuaciones:

• Mejora del germoplasma base y evaluación de las colecciones nucleares de variedaes locales de maíz por su comportamiento a estreses abióticos (sequía y frío).
• Estudios de heterosis: mejora d epoblaciones y selección por aptitud combinatoria.
• Usos alternativos del maíz para consumo humano: maíz dulce y de palomitas.
• Búsqueda de nuevas fuentes de resistencia al taladro (Ostrinia y Sesamia). 

El principal impacto científico de este objetivo se deriva del análisis integral de resultados de la mejora de poblaciones y su propuesta y desarrollo de nuevas metodologías de mejora genética en el maíz. El impacto tecnológico se centra en el desarrollo de nuevos materiales que aporten mayor adaptabilidad a nuestras condiciones, y puedan ofrecer nuevos sistemas de cultivo incorporando resistencia a insectos taladradores y buena adaptación a condiciones climáticas desfavorables. El impacto social más importante incide en la preservación de la variabilidad genética del maíz como apuesta de futuro para un desarrollo sostenible de la agricultura.  

5. Técnicas de olivar intensivo.

J.M. Lasa y P. Gracia

lasa@eead.csic.es

Actuaciones:

• Nuevas técnicas de cultivo en olivar intensivo.

 El desacoplamiento casi total de la PAC del olivo se traduce en un incremento del interés de los cultivos de alta densidad y bajo coste de mano de obra. El desarrollo de las técnicas de cultivo, de gran crecimiento en la actualidad, pueden representar un gran impacto tecnológico para este sector naciente.

Publicaciones más representativas (desde 2006)

Publicaciones SCI:

• Casas AM,  A Djemel, FJ Ciudad, S Yahiaoui, LJ Ponce, B Contreras-Moreira, MP Gracia, JM Lasa, E Igartua. 2011. HvFT1 (VrnH3) drives latitudinal adaptation in Spanish barleys. Theor Appl Genet, en prensa.
• Silvar C, D Perovic, AM Casas, E Igartua, F Ordon. 2011. Development of a cost-effective pyrosequencing approach for SNP genotyping in barley. Plant Breeding, en prensa.
• Silvar C, K Flath, D Kopahnke, M.P Gracia, JM. Lasa, AM Casas, E Igartua, F Ordon. 2011. Analysis of powdery mildew resistance in the Spanish Barley Core Collection. Plant Breeding, DOI:10.1111/j.1439-0523.2009.01700.x
• Casao MC, E Igartua, I Karsai, JM Lasa, MP Gracia, JM Lasa, AM Casas. 2011. Expression analysis of vernalization and day-length response genes in barley (Hordeum vulgare L.) indicates that VRNH2 is a repressor of PPDH2 (HvFT3) under long days.  Journal of Experimental Botany, DOI:10.1093/jxb/erq382
• Casao MC, E Igartua, I Karsai, PR Bhat, N Cuadrado, MP Gracia, JM Lasa, AM Casas. 2011. Introgression of an intermediate VRNH1 allele in barley (Hordeum vulgare L.) leads to reduced vernalization requirement without affecting freezing tolerance. Molecular Breeding, DOI 10.1007/s11032-010-9497-y
• Borrás-Gelonch G, GA Slafer, AM Casas, F van Eeuwijk, I Romagosa. 2010. Genetic control of pre-heading phases and other traits related to development in a double haploid barley (Hordeum vulgare L.) population. Field Crops Research 119: 36–47. http://hdl.handle.net/10261/28328
• Elía M, JS Swanston, M Moralejo, A Casas, AM Pérez-Vendrell, FJ Ciudad, WTB Thomas, PL Smith, SE Ullrich, JL Molina-Cano. 2010. A model of the genetic differences in malting quality between European and North American barley cultivars based on a QTL study of the cross Triumph x Morex. Plant Breeding 129: 280-290.
• Silvar C, H Dhif, E Igartua, D Kopahnke, MP Gracia, JM Lasa, F Ordon, AM Casas. 2010. Identification of quantitative trait loci for resistance to powdery mildew in a Spanish barley landrace. Molecular Breeding 25: 581-592.
• Silvar C, AM Casas, D Kopahnke, A Habekuss, G Schweizer, MP Gracia, JM Lasa, FJ Ciudad, JL Molina-Cano, E Igartua&, F Ordon. 2010. Screening the Spanish Barley Core Collection for disease resistance. Plant Breeding 129: 45-52.
• Sandoya G, R.A. Malvar, R. Santiago, A. Álvarez, P. Revilla, A. Butrón. 2010. Effects of selection for resistance to Sesamia nonagrioides on maize yield, performance and stability under infestation with Sesamia nonagrioides and Ostrinia nubilalis in Spain. Annals of Applied Biology 156 (3): 377-386. http://hdl.handle.net/10261/28328
• Sandoya G, A. Butrón, R. Santiago, A. Álvarez, and R. Malvar. 2010. Indirect response to selection for improving resistance to the Mediterranean corn borer (Sesamia nonagrioides Lef) in maize. Euphytica 176: 231-237. http://hdl.handle.net/10261/29658
• Ruíz de Galarreta J.I., A. Álvarez. 2010. Breeding potential of early-maturing flint maize germplasm adapted to temperate conditions. Spanish Journal of Agricultural Research 8 (1): 74-81. http://hdl.handle.net/10261/22620
• Romay, M.C., R.A. Malvar, L. Campo, A. Álvarez, J. Moreno-González, A. Ordás, P. Revilla. 2010. Climatic and genotypic Effects for Grain Yield in Maize under Stress Conditions. Crop Sci. 50: 51-58. http://hdl.handle.net/10261/28328
• Cuesta-Marcos A, AM Casas, PM Hayes, MP Gracia, JM Lasa, FJ Ciudad, P Codesal, JL Molina-Cano, E Igartua. 2009. Yield QTL affected by heading date in Mediterranean grown barley. Plant Breeding 128:46-53.  http://hdl.handle.net/10261/28328
• Karsai I, P Szűcs, B Kőszegi, PM Hayes, A Casas, Z Bedő, O Veisz. 2008. Effects of photo and thermo cycles on flowering time in barley: a genetical phenomics approach. J Exp Bot 59: 2705-2715.
• Cuesta-Marcos A, E Igartua, JF Ciudad, P Codesal, JR Russell, JL Molina-Cano, M Moralejo, P Szücs, MP Gracia , JM Lasa, AM Casas (2008) Heading date QTL in a spring x winter barley cross evaluated in Mediterranean environments. Mol Breeding, 21: 455-471.
• Cuesta-Marcos A, AM Casas, S Yahiaoui, MP Gracia, JM Lasa, E Igartua (2008) Joint analysis for heading date QTL in small interconnected barley populations. Mol Breeding 21: 383-399.
• Butrón A, Álvarez A, Revilla P., Malvar R.A., Rodríguez V.M., Ruíz de Galarreta J.I., Ordás A. 2008. Agronomic performance of sweet corn populations derived from crosses between sweet corn and field corn. Spanish Journal of Agricultural Research 6 (3): 378-384. http://hdl.handle.net/10261/8008
• Ruíz de Galarreta J.I., A. Álvarez. 2008. Divergent mass selection for different flowering times in a Spanish synthetic maize population. Spanish Journal of Agricultural Research 6 (1): 56-60. http://hdl.handle.net/10261/3582
• Yahiaoui S, E Igartua, M Moralejo, L Ramsay, JL Molina-Cano , JF Ciudad , JM Lasa, MP Gracia , AM Casas (2008) Patterns of genetic and eco-geographical diversity in Spanish barleys. Theor Appl Genet, 116: 271-282.
• Sandoya G, A Butrón, A Alvarez, A Ordás, RA Malvar (2008) Direct Response of a Maize Synthetic to Recurrent Selection for Resistance to Stem Borers. Crop Science, 48: 113-118. http://hdl.handle.net/10261/31475
• Szucs P, JS Skinner, I Karasi, A Cuesta-Marcos, KG Haggard, AE Corey, THH Chen, PM Hayes (2007) Validation of the VRN-H2/VRN-H1 epistatic model in barley reveals that intron length variation in VRN-H1 may account for a continuum of vernalization sensitivity. Molecular Genetics and Genomics 277: 249-261.
• Ruiz de Galarreta JI, Alvarez A (2007) Six cycles of S1 recurrent selection in two Spanish maize synthetics. Spanish Journal of Agricultural Research 5 (2): 193-198. http://hdl.handle.net/10261/3505
• Malvar RA, Butrón A, Alvarez A, Padilla G, Cartea ME, Revilla P, Ordás A (2007) Yield performance of the European Unión Maize Landrace core Collection Ander multiple corn borer infestations. Crop Protection 26: 775-781. http://hdl.handle.net/10261/4385
• Rossi C, A Cuesta-Marcos, I Vales, L Gómez-Pando, G Orjeda, R Wise, K Sato, K Hori, F Capettini, H Vivar, X Chen, PM Hayes (2006) Mapping multiple disease resistance genes using a barley mapping population evaluated in Peru, Mexico, and the USA. Molecular Breeding 18: 355-366.
• Revilla P, Boyat A, Alvarez A, Gouesnard B, Soengas P, Ordás A, Malvar RA (2006) Heterotic patterns among French and Spanish maize populations. Maydica 51: 525-536. http://hdl.handle.net/10261/9620
• Revilla P, Boyat A, Álvarez A, Gouesnard B, Ordás B, Rodríguez VM, Ordás A, Malvar RA (2006) Contribution of autochthonous maize populations for adaptation to European conditions. Euphytica 152: 275-282. http://hdl.handle.net/10261/9615

Capítulos de libros:

• Monge E, Val J, Álvarez A (2006) Evolución y distribución del nitrógeno, fósforo y potasio en plantas de maíz (Zea mays L.). En: Nutrición mineral. Aspectos fisiológicos, agronómicos y ambientales (Lamsfus Arrien, C … [et al.], eds.) pp 319-325. IBSN 84-9769-165-2.
• Igartua E, A Cuesta-Marcos, JM Lasa, MP Gracia, S Yahiaoui, M Moralejo, JL Molina-Cano, JL Montoya, FJ Ciudad, AM Casas (2008) Fenología y adaptación de la cebada. En: La adaptación al ambiente y los estreses abióticos en la Mejora Vegetal (Editores: C.M. Ávila, S.G. Atienza, M.T. Moreno, J.I. Cubero), pp. 159-182. Consejería de Agricultura, Pesca y Alimentación, Junta de Andalucía, Sevilla. ISBN 978-84-8474-248-2.
• Igartua E, M. Ruiz (2010) Colecciones nucleares. En: Mejora Genética y Recursos Fitogenéticos: Nuevos Avances en la Conservación y Utilización de los Recursos Fitogenéticos. (Editores: J.M. Carrillo, M.J. Díez, M. Pérez de la vega, F. Nuez), pp- 581-608. Ministerio de Medio Ambiente y medio Rural y Marino, Madrid. ISBN 978-84-491-1014-6.

Proyectos y contratos de investigación en vigor

• Genética y desarrollo de materiales vegetales. A06, 2006-2010. Responsable: Lasa JM, Igartua E.
• Asistencia técnica en el mantenimiento de la variedad Cierzo. Empresa financiadora:Eurosemillas SA. Duración, desde 2008 hasta 2032. Investigadores responsables: José M. Lasa y M. Pilar Gracia.
• Triticeae genomics for the advancement of essential European crops (TritiGen). 2007-2011. EU, COST action FA0604. Participantes: varias entidades españolas y europeas. Responsable: Alan Schulman. Participación: Ana Casas, Ernesto Igartua.
• Optimización de la conservación de las poblaciones locales de maíz. 2008-2011. INIA-Programa Nacional de Recursos y Tecnología Agroalimentarias, RF2008-00018. Responsable: Bernardo Ordás López. Participación: Ángel Álvarez.
• From diversity to energy: integration of advanced mapping and phenotyping methods to identify key alleles for building maize energy ideotypes. CORNERGY. 2008-2012. U.E., Convocatoria “Knowledge Based Bio-Economy” KBBE2008. Project CSD2008-00060. Responsable: Alain Charcosset (I.N.R.A.). Participación española a través del proyecto: Integración de mapeo y fenotipado para identificar alelos para construir ideotipos europeos de maíz. 2009-2012. Plan Nacional de I + D +I SubPrograma EUROINVESTIGACIÓN (EUI2008-03642). Responsable: Pedro Revilla Temiño. Participación: Ángel Álvarez.
• Evaluación de la maduración del fruto y de la calidad del aceite en plantaciones superintensivas de olivar. 2009-2011. Gobierno de Aragón PI170/09. Responsable: AC Sánchez. Participación: José Manuel Lasa, M Pilar Gracia.
• Dissecting the genetic determinants of geographic adaptation in barley. Plan Nacional I+D+I (Acciones Integradas) - HH2008-0013. 2009-2011. CSIC. Participantes: EEAD-CSIC y Hungarian Academy of Sciences. Responsable: Ana M. Casas.
• Desarrollo de variedades de cebada para una agricultura sostenible española. 2009-2012. Plan Nacional I+D+I, Programa Nacional de Recursos y Tecnología Agroalimentaria, RTA2009-00006- C04-02. Participantes: CSIC, IRTA, ITAP de Albacete, ITA-JCyL. Responsable: José Manuel Lasa.
• Statistical challenges on the 1000€ genome sequences in plants (Statseq). 2009-2013. EU, COST action TD0801. Participantes: varias entidades españolas y europeas. Responsable: Marco Bink. Participación: Ernesto Igartua.
• Conservación de los recursos fitogenéticos, en semilla, del Banco de Germoplasma de la Estación Experimental de Aula Dei- CSIC. 2009-2012. Conservación de los recursos genéticos de interés agroalimentario. Recursos Fitogenéticos, actividades permanentes (RFP2009-G0005-00-00).  Responsable: José M. Lasa.
• Mejora genética de la resistencia del maíz al taladro. 2010-2012.CICYT-P.N. de I+D+I, AGL2009- 09611/AGR. Responsable: Rosana Malvar Pintos. Participación: Ángel Álvarez.
• Exploiting genetic variation for resistance to important pathogens in barley (ExpResBar), EUI2009-04075, proyecto transnacional Plant-KBBE. 2010-2013. MICINN, subprograma EUROINVESTIGACION. Participantes públicos: CSIC, IRTA-UdL, JKI, LdL, MPIZ, MPIMP; privados: Eurosemillas, Saaten Union, KWS-Lochow, Sejet, Breun. Responsable: Jutta Förster (coordinadora); Ernesto Igartua (responsable español).
• Mejora genética de maíz. 2011-2013. Plan Nacional de I + D +I, AGL2010-22254-C02-01. Responsable: Amando Ordás Pérez. Participación: Ángel Álvarez.
• Descubrimiento de nueva variabilidad para la mejora de la cebada en España. 2011-2013. Plan Nacional I+D+I, AGL2010-21929/AGR. Participantes: CSIC, Hungarian Academia de Ciencias Húngara. Responsable: Ernesto Igartua Arregui.
• Iniciativa para el desarrollo de sorgo dulce con fines bioenergéticos (Sorgosweet). 2010-2011. MICINN, Proyecto “Producción y Desarrollo de Cultivos Energéticos no Alimentarios”, incluido en el plan E I+D. Responsable: Raquel Díaz (Abengoa Bioenergy). Participación: Ernesto Igartua, M. Pilar Gracia.
• Regeneración, caracterización y conservación de las colecciones españolas de maíz. 2011-2013. INIA-Programa Nacional de Recursos y Tecnología Agroalimentarias, RF2010-00004-C04-01). Responsable: Pedro Revilla. Participación: Ángel Álvarez.

Patentes y desarrollos tecnológicos (desde 2006)

• Lasa JM, Gracia MP, Medina B, Molina JL, Ciudad F, Codesal P. Variedad de cebada CIERZO. Solicitud de inscripción en 2003. Inscrita BOE núm 52 (2006) pp: 86040. Entidades Titulares: CSIC, IRTA, ITA, INIA. En explotación licenciada a Eurosemillas SA. http://hdl.handle.net/10261/4452
• Molina JL, Lasa JM, Gracia MP, Medina B, Ciudad F, Codesal P. Variedad de cebada ESTRELLA. Solicitud de inscripción en 2005. Inscrita BOE núm 37 (2008) pp: 7542-7543. Entidades Titulares: CSIC, IRTA, ITA, INIA. En explotación licenciada a Agromonegros SA. http://hdl.handle.net/10261/4428
• Lasa JM, Gracia MP, Medina B, Molina JL, Ciudad F, Codesal P. Variedad de cebada TARDANA. Solicitud de inscripción en 2005. Inscrita BOE núm 95 (2009) pp: 35794-35798. Entidades Titulares: CSIC, IRTA, ITA, INIA. http://hdl.handle.net/10261/15565
• Molina JL, López A, Lasa JM, Gracia P, Medina B, Ciudad F, Codesal P, López-Fuster P, Escribano J. Variedad de cebada YURIKO. Solicitud de inscripción en 2007. Inscrita BOE núm 186 (2010) pp: 66880-66881. Entidades Titulares: IRTA, EEAD-CSIC, ITACyL, ITAP, INIA. http://hdl.handle.net/10261/31856
• JL Molina-Cano, A López, M Moralejo, JM Lasa, MP Gracia, B Medina, AM Casas, E Igartua, FJ Ciudad, P López-Fuster, J Escribano. Variedad de cebada LAVINIA. Solicitud de inscripción: 24-07- 2008. Entidades titulares: IRTA-ITA-CSIC-ITAP-INIA. http://hdl.handle.net/10261/31860