Desde 1999 formo parte del claustro de profesores de la USP-CEU. Desde 2011 como profesor Titular de Universidad, en el área de Fisiología Vegetal y desde 20222 como Catedrático de esta área. He realizado dos estancias postdoctorales, una en el Helmholtz Zentrum München y otra en la School of Pharmacy, Nottingham University.

El tema central de mi investigación se ha centrado en la interacción planta-microbioma con el objeto de mejorar la fisiología de la planta en el marco de una agricultura sostenible. Siempre llevamos a cabo una investigación básica en planta modelo e investigación de campo con el objetivo de transferir tecnología al sector productivo.

El estudio de la interacción planta-microbioma nos ha llevado a aislar un gran número de bacterias capaces de modificar de forma significativa la fisiología de las plantas, las denominadas Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR). La aplicación de las PGPRs de nuestra colección así como sus elicitores (moléculas liberadas al medio de cultivo durante su crecimiento) ha sido la línea conductora de toda la investigación posterior. Los objetivos de su aplicación han sido:

1) Como biofertilizantes o agentes de biocontrol. Trabajado fundamentalmente en planta de interés comercial tanto en condiciones de laboratorio como de campo, demostrando la capacidad de algunas cepas para ser usadas como biofertilizantes mejorando la capacidad productiva de las plantas.

2) Elicitar los mecanismos de resistencia sistémica (ISR) para mejora el fitness de las plantas en situaciones de estrés biótico.

3) Elicitar los mecanismos de tolerancia sistémica (TSI) para mejora el fitness de las plantas en situaciones de estrés abiótico.

En ambos casos se han estudiado los biomarcadores genéticos y metabólicos implicados en la respuesta

4) Elicitar el metabolismo secundario modificando su capacidad para producir y acumular moléculas bioactivas de interés farmacéutico o nutricional. Hemos trabajado fundamentalmente en la ruta de biosíntesis de flavonoides, en soja y en frutos del bosque. En estos últimos se ha centrado la investigación del grupo en los últimos años gracias a la financiación a través de proyectos competitivos. Hemos dilucidado la ruta de síntesis flavonoides en plantas de mora (no conocida hasta ahora) y hemos demostrado la translocación de bioactivos de las hojas al fruto durante el proceso de maduración, utilizando la técnica de RNA-seq. El uso de PGPR mejora y estabiliza la concentración de bioactivos en la mora a lo largo del año, generando un fruto más saludable.

En los últimos meses estamos utilizando los elicitores de ciertas PGPR como agentes reductores de metales para generar nanopartículas. Concretamente estamos usando la plata (Ag). La plata en presencia de agentes reductores se reduce a Ag0 produciendo estructuras cristalinas de menos de 100 nm, consideradas por tanto como nanomateriales. Estas estructuras se denominan nanopartículas, que las utilizamos como vehículos para transportar los elicitores bacterianos a lugares a los que no llegarían sin ayuda de la nanopartícula. Estamos llevando a cabo experimentos para determinar la capacidad de estas nanopartículas “funcionalizadas” para activar el metabolismo secundario de las plantas para mejorar su capacidad de adaptación frente a situaciones de estrés biótico y abiótico. Dado que la plata es un metal toxico que puede llegar a la cadena trófica o provocar perturbaciones en los ecosistemas, es de vital importancia determinar si el uso de nanopartículas en la agricultura será seguro. De ser así, es posible que su uso revolucione los sistemas de producción agrícola, conduciendo a una agricultura mas sostenible y respetuosa con el medio ambiente.