Biologia evolutiva, organització del genoma i usos de les plantes
Investiguem l’evolució i organització del genoma vegetal i el coneixement tradicional de les plantes.
Al grup de Biologia evolutiva, organització del genoma i usos de les plantes estudiem com canvia el material genètic de les plantes al llarg del temps i què ens diu això sobre la seva evolució, adaptació i diversitat. Analitzem l’estructura i el funcionament dels genomes vegetals, tant en espècies silvestres com en plantes cultivades d’interès econòmic, per entendre els processos que impulsen l’aparició de noves formes, la variabilitat i la capacitat d’adaptació als canvis ambientals.
La nostra recerca combina treball de camp, laboratori i anàlisi de grans volums de dades genòmiques. Estudiem fenòmens com la variació en la mida del genoma, la poliploïdia (la presència de més de dos jocs de cromosomes en una mateixa espècie) o el paper de l’ADN repetitiu en l’evolució de les plantes, així com els factors genètics que poden explicar la capacitat invasora d’algunes espècies. Aquest enfocament integrador ens permet reconstruir la història evolutiva de diferents grups vegetals i generar models que ajuden a predir el seu comportament en nous contextos ecològics.
Paral·lelament, el grup desenvolupa una intensa activitat en etnobotànica, centrada en l’estudi del coneixement tradicional sobre els usos de les plantes. Documentem sabers populars relacionats amb plantes medicinals, alimentàries i agrícoles, i treballem per preservar aquest patrimoni cultural i biològic. En connectar el coneixement tradicional amb dades genètiques, morfològiques i fitoquímiques (relacionades amb els compostos químics de les plantes), obrim noves vies per al desenvolupament de medicaments, aliments i productes sostenibles, alhora que reforcem el vincle entre ciència, societat i territori.
Els mebres de l’Institut Botànic de Barcelona (IBB) d’aquest grup treballen en col·laboració amb investigadores del Laboratori de Botànica (Unitat associada al CSIC) de la Facultat de Farmàcia i Ciències de l’Alimentació de la Universitat de Barcelona, així com nombrosos grups nacionals i internacionals.
Objecte de recerca
La recerca del grup s’articula al voltant de dos grans eixos complementaris. D’una banda, l’estudi dels canvis que es produeixen en el genoma de les plantes, incloent-hi l’organització del material genètic i el seu significat biològic, sempre interpretats des d’una perspectiva evolutiva. De l’altra, l’anàlisi del coneixement tradicional associat als usos de les plantes, entès com un patrimoni cultural i científic de gran valor.
En la primera línia de recerca, es desenvolupen aproximacions orientades a reconstruir la diversitat vegetal en grups d’interès, que inclouen principalment espècies silvestres no model i plantes cultivades amb rellevància econòmica. Es caracteritzen els seus genomes i s’estudien els processos genètics que actuen com a motor de l’evolució, amb l’objectiu d’entendre com es genera i es manté la diversitat biològica.
La segona línia se centra en l’estudi dels agroecosistemes, l’etnoflora i el coneixement tradicional, amb la voluntat de documentar i preservar els sabers populars sobre els usos de les plantes. Aquest coneixement constitueix la base per a futures investigacions orientades al desenvolupament de nous medicaments, aliments i altres productes d’interès. Les dades obtingudes en ambdues línies poden integrar-se en estudis multidisciplinaris sobre espècies de rellevància biocultural i sanitària, que permeten establir models predictius de l’activitat de biomolècules d’interès.
Diversitat vegetal i evolució del genoma
Investigar la diversitat vegetal integrant dades procedents d’aproximacions fenotípiques (incloent-hi la morfometria geomètrica), cariològiques, citogenètiques, genòmiques i filogenòmiques.
Reconstruir la història filogenètica de determinats grups de plantes i analitzar els factors clau que intervenen en l’evolució de les espècies.
Analitzar la base genètica subjacent a les novetats morfològiques de les plantes i als processos de diversificació (estudis d’evo-devo).
Estudiar la variabilitat poblacional de les espècies vegetals des d’un punt de vista multidisciplinari (genètic, morfològic i fitoquímic), amb la finalitat de conservar i aprofitar de manera sostenible aquesta diversitat.
Investigar els models d’evolució molecular i l’organització de l’ADN ribosòmic.
Investigar els processos i mecanismes que promouen l’obesitat genòmica en plantes mitjançant l’anàlisi de l’ADN repetitiu.
Estudiar la variabilitat de la mida del genoma en relació amb paràmetres ecològics, cariològics, morfològics i evolutius de les espècies.
Avaluar l’impacte de processos com la disploïdia, la poliploïdia, l’activitat dels elements transposables i d’altres elements repetitius en la composició i l’evolució dels genomes.
Analitzar les bases genòmiques que poden explicar la capacitat invasora que presenten algunes espècies de plantes.
Mantenir i analitzar bases de dades cariològiques i citogenètiques creades pel nostre grup com GSAD, PlantrDNA, B-chrom o Sex-chrom, que abasten un gran nombre d’espècies i constitueixen una eina clau per a la comprensió global dels processos evolutius a nivell genòmic.
Etnobotànica
- Dur a terme estudis etnoflorístics en els territoris de parla catalana, incloent-hi tots els usos de les plantes (medicinals, alimentaris i altres usos), així com estudis de fitonímia.
- Analitzar, mitjançant enfocaments i abasts diversos, les dades obtingudes en les prospeccions etnobotàniques dels territoris esmentats, incloent-hi metanàlisis temàtiques i comparacions amb altres àrees geogràfiques.
- Estudiar la diversitat dels agroecosistemes i dels mercats urbans, així com el coneixement tradicional associat.
- Estudiar les races locals d’algunes espècies cultivades amb la finalitat de conservar-les i preservar el coneixement tradicional associat.
- Incrementar el contingut de la base de dades Etnobotànica.cat, creada pel nostre grup, i convertir-la en un recurs obert a la societat.
- Estudiar els usos tradicionals de Cannabis, especialment de les varietats ancestrals, i generar una base de dades amb tota la informació etnobotànica disponible.
- Relacionar les dades etnobotàniques amb dades morfològiques, bioquímiques, fitoquímiques i genètiques per impulsar el desenvolupament de nous medicaments o altres productes d’interès.
Projectes
-
Towards an integrative management of invasive alien plant species in Mediterranean Sea cliffs of European interest
Programa LIFE de la Unión Europea (LIFE20 NAT/ES/001223)
-
Genómica del paisaje y dinámica de nicho en plantas invasoras de origen híbrido
Agencia Estatal de Investigación-Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2020-119163GB-I00)
-
Perspectivas funcionales y evolutivas en biología de la reproducción: el capítulo de las Asteraceae como sistema modelo
Agencia Estatal de Investigación-Ministerio de Ciencia e Innovación (PID2020-116480GB-I00).
Investigadores principals
Sandrine Gallois
Investigadora principal
Sònia Garcia
Investigadora principal
Teresa Garnatje
Investigadora principal
Oriane Hidalgo
Investigadora principal
Jaume Pellicer
Investigador principal
Daniel Vitales
Investigador principal
Equip
Joan Pere Pascual-Díaz
Investigador predoctoral
Iván Pérez-Lorenzo
Investigador predoctoral
Leonardo Platania
Investigador postdoctoral
Pol Fernández
Investigador predoctoral
Mar Torres
Tècnica de projecte
