Sergi Munné-Bosch, ICREA Acadèmia 2020

El professor Sergi Munné-Bosch (premi ICREA Academia 2008, 2014 i 2020) lidera el grup de recerca ANTIOX, dedicat a l’estudi dels antioxidants en plantes. Els fronts de recerca se centren en l’ecofisiologia vegetal (www.antiox-ecophys.com) i la biotecnologia agroalimentària (www.antiox-postharvest.com). El professor Munné-Bosch és autor de més de 250 articles en revistes indexades en JCR, diversos capítols de llibres, ha editat dos llibres i és el redactor en cap de botànica ambiental i experimental. Actualment, imparteix conferències sobre "Fisiologia i bioquímica de les plantes" i "Control del metabolisme i el desenvolupament de les plantes" al Grau en Biotecnologia i sobre "Respostes de les plantes als esforços ambientals" al màster "Agrobiologia ambiental" de la Universitat de Barcelona. Actualment supervisa 8 tesis doctorals. El seu principal objectiu és entendre millor el fascinant món dels processos fisiològics de les plantes, ajudar els estudiants a assolir aquest objectiu i transferir aquest coneixement a la indústria i la societat.

ANTIOX és un grup de recerca de la Universitat de Barcelona dirigit pel professor Sergi Munné-Bosch. El grup està estudiant els antioxidants obtinguts de plantes com la vitamina E (tocoferols i tocotrienols), la vitamina C (àcid ascòrbic), la vitamina A i altres carotenoides, els flavonoides (antocianines) i els diterpens fenòlics. La nostra investigació es divideix en dues àrees: ecofisiologia vegetal i biotecnologia agroalimentària. Els estudis sobre ecofisiologia vegetal a IRBio se centren en els mecanismes de tolerància a l’estrès abiòtic, el dimorfisme sexual, l’ecofisiologia de les plantes invasores i els bancs de llavors.

Les tensions abiòtiques condicionen el rendiment de les plantes. Amb un entorn en constant canvi, les plantes han d'adaptar la seva funció i estructura per optimitzar el creixement i la reproducció. Una manera com les plantes han de fer front a aquests canvis és mitjançant la plasticitat fenotípica, que inclou una sèrie de mecanismes que varien no només entre espècies, sinó també dins de les espècies. Centrem la nostra investigació en l’estudi dels mecanismes i les respostes fenotípiques subjacents a la tolerància a diversos estressos abiòtics sols i la seva conversa creuada, inclosa la sequera, la salinitat, les deficiències de nutrients i l’alta tensió lumínica.

Les plantes dioiques no només difereixen en la seva producció de gàmetes, sinó també en la seva morfologia, fisiologia i fenologia. Aquest últim es coneix com dimorfisme sexual secundari. Tenint en compte que les femelles han de produir fruits i llavors, generalment se suposa que les femelles tindran costos de reproducció més elevats que els mascles. No obstant, això depèn de les espècies. Per comprendre i ampliar els nostres coneixements sobre les conseqüències fisiològiques de l’assignació diferencial de recursos de mascles i femelles i de com afecten les relacions sexuals de les poblacions, centrem la nostra investigació en la senescència de les fulles, els mecanismes de fotoprotecció, l’estrès foto-oxidatiu i la resistència de les plantes a tensions abiòtiques.

Les plantes invasores constitueixen una important amenaça per a la biodiversitat mundial, que afecta diversos sistemes i nivells. Atès que aquestes espècies semblen mostrar un augment del vigor que els permet superar les espècies autòctones, els marcadors de fisiologia constitueixen una eina essencial per entendre el procés d’invasió.

Mitjançant la caracterització de processos i trets ecofisiològics com la competència, les respostes a l’estrès, el creixement clonal, els sistemes antioxidants o la fotoprotecció, intentem entendre quins mecanismes confereixen èxit a la invasió. A més, la comprensió de les restriccions fisiològiques que hi ha darrere de l’èxit invasiu contribueix a generar enfocaments combinats per desenvolupar estratègies de gestió eficaços.

Les llavors juguen un paper crucial en la persistència de les espècies entre edats. Aquestes estructures reproductives resultants de la reproducció sexual en espermatòfits són elements fràgils que garanteixen la supervivència, la variabilitat genètica i l’expansió de les espècies. Després de la pluja de llavors, les llavors poden resistir enterrades al sòl durant diversos anys. Les llavors d’espècies de latència de llavors esperen les condicions ambientals òptimes. L’estrès oxidatiu és un element central en la longevitat de les llavors, la ruptura de la latència i el procés de germinació. L'estudi de sistemes antioxidants i pro-oxidants com les espècies reactives d'oxigen (ROS) pot ser útil quan es tracta de descriure aquests processos, però també la seva importància per a la composició de l'ecosistema en un món canviant.

Actualment s'estan estudiant els marcadors d'estrès oxidatiu i l'envelliment amb l'objectiu de comprendre els processos biològics que es produeixen als bancs de llavors, amb èmfasi en l'estudi de l'ecofisiologia dels bancs de llavors naturals de les plantes mediterrànies.