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Carmen Collada Collada

a) Líneas de trabajo:

1/ Obtención de marcadores moleculares para estudios de diversidad y desarrollo de mapas genéticos de especies forestales (Pinus, Quercus, Ulmus y Populus).

2/ Identificación en Pinus pinaster de ortólogos de genes implicados, en otras especies, en el control de caracteres adaptativos como fenología y respuesta a sequía.

3/ Descubrimiento de SNPs y su empleo en el estudio de la diversidad natural genes candidatos (funcionales y de expresión) asociados a adaptación a sequía y fenología. Estudios de asociación basados en el desequilibrio de ligamiento.

b) Tecnologías disponibles:

- Tecnologías para el análisis de ácidos nucleicos:

· Ténicas básicas de análisis génico: extracción de DNA y mRNA, síntesis de cDNA, transformación de bacterias, electroforesis (poliacrilamide y agarosa), hibridación, clonaje, mutagénesis.

· Tecnologías PCR

- Clonaje: construcción de librerías genómicas y cDNA, librerías sustractivas, clonaje cDNA directional.

- Identificación génica

- Tecnología de marcadores incluyendo: AFLPs, y tecnologías basadas en AFLPs, SSRs (cpSSRs & nSSRs), SNPs, tecnologías basadas en STS, PCR-RFLPs empleando secuenciadores automáticos.

- Plataforma para el desarrollo de mapas genéticos y análisis de QTL.

- Tecnologías para el análisis de proteínas: extracción, producción y purificación. Detección y análisis de proteínas.

c) Aplicabilidad de los resultados de investigación

Nuestra investigación está encaminada a comprender la capacidad de adaptación (sequía y fenología), empleando aproximaciones moleculares y Pinus pinaster como especie modelo. El análisis de variabilidad natural proporcionará información sobre la estructura y cantidad de diversidad genética de la especie, y ayudará a planificar estrategias para preservarla correctamente. También permitirá comprender si la variación en la expresión de genes afecta a la función y el fitness de dicha especie en poblaciones naturales. El papel de las herramientas desarrolladas puede beneficiar al sector forestal en aspectos tan diversos como asegurar la conservación a largo plazo de los bosques sometidos al cambio climático, y mejorar la productividad forestal.

d) Colaboraciones

(Personal permanente):

ETSIM-UPM:

· Luis Gil: Genético de poblaciones y jefe de la unidad de Anatomía fisiología y Genética forestal.

· Álvaro Soto: Genético molecular forestal.

CIFOR-INIA (Grupo de genética y ecofisiología forestal):

· María Teresa Cervera: Genético molecular forestal

· Ricardo Alía: Genético cuantitativo y de poblaciones

· Ismael Aranda: Ecofisiólogo

INRA-Cestas (Francia):

· Christophe Plomion: Genético molecular forestal

· Pauline Garnier-Géré: Genética de poblaciones

· Antoine Kremer: Genético de poblaciones y responsable de la unidad de investigación BIOGECO

Oulu University (Finlandia):

· Outi Savolainen: Genética de poblaciones

Institute of Forest Genetics Pacific Southwest Research Station, USDA Forest Service / University of California, Davis (USA)

· David Neale: Genético molecular forestal

Istituto di Genetica Vegetale, CNR (Italia):

· Giuseppe G. Vendramin: Genético de poblaciones

a) Research interests

1/ Development of molecular markers to approach diversity analysis and to construct genetic linkage maps of forest tree species (Pinus, Quercus, Ulmus and Populus).

2/ Construction of maritime pine (P. pinaster) genetic maps using high throughput markers (AFLP, SAMPLs), SSRs and gene-based markers. Maps will be used to localize QTLs for adaptive trais (drought and phenology).

3/ Identification in Pinus pinaster of orthologous genes known to be involved in genetic control of adaptive traits (drought and phenology) in other plant species.

4/ SNP discovery and use to study natural diversity of candidate genes (functional and expressional) associated to adaptation to drought and phenology. Association studies based on linkage disequilibrium.

b) Available technologies

- Nucleic acid technologies:

· Basic techniques in gene analysis: DNA and mRNA extraction, synthesis of cDNA, bacterial transformation, Gel electrophoresis (polyacrilamide and agarose), hybridisation, cloning, mutagenesis

· PCR technology

- Cloning: construction of genomic & cDNA libraries, subtractive libraries, directional cDNA cloning.

- Gene identification

- Molecular marker technologies including: AFLPs, and AFLP-based technologies, microsatellites (cpSSRs & nSSRs), SNPs, STS-based technologies, PCR-RFLPs using automated sequencers.

- Platform to develop genetic linkage maps and QTL analysis

- Protein technologies: protein extraction, production and purification. Detection and analysis of proteins.

c) Aplicabilidad de los resultados de investigación

Our research aims to improve knowledge on forest tree adaptation (to drought stress and phenology), using molecular approaches with Pinus pinaster as model species. The analysis of natural variability will provide information on present structure and amount of genetic diversity in the species and help undertake conservation actions. It will also allow to answer whether variation in gene/protein expression affects function and fitness of the species in natural populations. The role of improved tools for maintaining and increasing the level of adaptedness in forest trees can contribute to the forestry community in several ways: ensuring the long-term maintenance of forest growing under an impending climate change, and the enhancement of forest productivity.

d) Collaborations

co-workers (Permanent Staff):

UPM:

· Luis Gil: Population geneticist and head of the Anatomy, Physiology and Genetics of Forest Tree Species Unit.

· Álvaro Soto: Forest geneticist.

CIFOR-INIA (Group of Forest Genetics and Ecophysiology):

· María Teresa Cervera: Molecular geneticist

· Ricardo Alía: Population and quantitative geneticist

· Ismael Aranda: Ecophysiologist

INRA-Cestas (France):

· Christophe Plomion: Molecular geneticist

· Pauline Garnier-Géré: Population geneticist

· Antoine Kremer: Population geneticist and head of the research unit BIOGECO

Oulu University (Finland):

· Outi Savolainen: Population geneticist

Institute of Forest Genetics Pacific Southwest Research Station, USDA Forest Service / University of California, Davis (USA)

· David Neale: Forest geneticist

Istituto di Genetica Vegetale, CNR (Italy):

· Giuseppe G. Vendramin: Population geneticist

Publicaciones

Eveno E, Collada C, Guevara MA, Léger V, Soto A, Díaz L, Léger P, González-Martínez SC, Cervera MT, Plomion C, Garnier-Géré PH
Contrasting patterns of selection at Pinus pinaster drought stress candidate genes as revealed by genetic differentiation analyses
Molecular Biology and Evolution
Clave A, (2007) en prensa

López de Heredia U, Jiménez P, Collada C, Simeone MC, Bellarosa R, Schirone B, Cervera M, Gil L
Multi-marker phylogeny of three evergreen oaks reveals vicariant patterns in the Western Mediterranean
Taxon
Clave A, 56, 1209-1220 (2007)

López de Heredia U, Jiménez P, Carrion JS, Collada C, Gil L
Molecular and palaeoecological evidence for multiple glacial refugia for evergreen oaks on the Iberian Peninsula
Journal of Biogeography
Clave A, 34, 1505-1517 (2007)

Ramos A, Perez-Solis E, Ibañez C, Casado R, Collada C, Gómez L, Aragoncillo C, Allona I.
Winter disruption of the circadian clock in chestnut
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Clave A, 102, 7037-7042 (2005)

Robledo-Arnuncio JJ, Collada C, Alía R, Gil L.
Genetic structure of montane isolates of Pinus sylvestris L. in a mediterranean refugial area
Journal of Biogeography
Clave A, 32, 595-605 (2005)

Guevara MA, Chagné D, Almeida MH, Byrne M, Collada C, Favre JM, Harvengt L, Jeandroz S, Orazio C, Plomion C, Ramboer A, Rocheta M, Sebastiani F, Soto A,. Vendramin GG, Cervera MT
Isolation and characterization of nuclear microsatellite loci in P. pinaster Ait
Molecular Ecology Notes
Clave A, 5, 57-59 (2005)

Jiménez P, López de Heredia U, Collada C, Lorenzo Z, Gil L
High variability of chloroplast DNA in three Mediterranean evergreen oaks indicates complex evolutionary history
Heredity
Clave A, 93, 503-515 (2004)
Nature Publishing group

Chagné D, Chaumeil P, Ramboer A, Collada C, Guevara A, Cervera M-T, Vendramin GG, Garcia V, Frigerio JM, Echt C, Richardson T, Plomion C Cross species transferability and mapping of genomic and cDNA SSRs in pines.
Theoretical and Applied Genetics
Clave A, 109, 1204-1214 (2004)
Spring-Verlag

López-Matas MA, Núñez P, Soto A, Allona I, Casado R, Collada C, Guevara MA, Aragoncillo C, Gómez L.
Protein cryoprotective activity of a cytosolic small heat shock protein that accumulates constitutively in chestnut stems and is up-regulated by low and high temperatures.
Plant Physiology 134 (4),1708-17 (2004 )
American Society of Plant Physiologists

González-Martínez SC, Robledo-Arnuncio JJ, Collada C, Díaz A, Williams CG, Alía R, Cervera MT.
Cross-amplification and sequence variation of microsatellite loci in Eurasian hard pines.
Theoretical and Applied Genetics 109, 103-111 (2004)
Spring-Verlag

Mutke S, Collada C, Jiménez P, Barba D, González-Martínez SC, Ribeiro MM, Agundez D, Salvador L, Alia R, Gil L
Identifizierung und charakterisierung forstlichen vermehrungsguts in Spanien. Molekulargenetische marker. Beispiele immergrüne eichen und seestrandkiefer.
Ber. Freib. Forst. Forsch. 54, 117-123 (2004)

Gil L, Fuentes-Utrilla P, Soto A, Cervera MT, Collada C.
English elm (Ulmus Procera) hides a 2,000 years old roman clone
Nature 431, 1053 (2004)

Collada C, Fuentes-Utrilla P, Gil L, Cervera MT.
Characterization of microsatellite loci in Ulmus minor Miller and cross-amplification in U. glabra Hudson and U. laevis Pall.
Molecular Ecology Notes 4, 731-732 (2004)

Robledo-Arnuncio JJ, Collada C, Alía R, Gil L.
Genetic structure of montane isolates of Pinus sylvestris L. in a mediterranean refugial area
Journal of Biogeography (2004) en prensa