La agricultura es una de las principales actividades económicas de la Región de O’Higgins, con un PIB que alcanza al año 2021 el 12,8% de representación a nivel nacional. El éxito productivo regional
depende en gran medida de las condiciones edafoclimáticas que preponderan en las zonas cultivables y/o aptas para la agricultura. Sin embargo, el actual escenario de cambio climático genera
una alteración de estas variables climáticas, con cambios evidentes en la variabilidad de las precipitaciones, frecuencia e intensidad de los días cálidos y fríos, y eventos climáticos extremos
(heladas, granizo, entre otros). Consecuentemente, el impacto del cambio climático ha modificado y seguirá transformando los sistemas de producción de diversos cultivos a nivel nacional y local,
incluyendo el cambio de las zonas productivas.
Esta nueva realidad climática requiere de la pronta generación de conocimiento y la capacidad de innovar y desarrollar tecnologías inteligentes para adaptar y asegurar la producción de alimentos.
Aunque existe conocimiento de los posibles efectos del cambio climático sobre la agricultura, la literatura indica que la diversidad geográfica y climática de la producción agrícola no permite predecir
con precisión los impactos locales del cambio climático en los diferentes cultivos. Por lo tanto, la mejor forma de reducir esta incertidumbre climática es a través del desarrollo de tecnología, el
conocimiento y la innovación aplicada para adaptar y asegurar la producción de alimentos. De hecho, la Conferencia de las Partes de la Convención de Cambio Climático realizada en París (COP21),
enfatiza la necesidad de avanzar hacia una “agricultura climáticamente inteligente”, es decir, una actividad que entre en sintonía con los cambios globales, con mínima huella ambiental, altamente
eficiente en el uso de insumos, resiliente, productiva y sostenible.
Este proyecto plantea la construcción de infraestructura climáticamente inteligente como la primera cámara de simulación climática regional, la cual permitirá determinar el impacto de diferentes
escenarios de cambio climático en cultivos y variedades de importancia para los agricultores de la Región de O’Higgins de manera anticipada. Se busca responder las interrogantes asociadas a qué
cultivos son más idóneos para las distintas zonas geográficas de la Región de O’Higgins, bajo condiciones extremas de temperatura, humedad ambiental y disponibilidad de agua, entre otros
aspectos. Con la información generada se desarrollarán directrices tecnológicas y sistemas de bajo costo para la medición de parámetros ambientales, con el fin de brindar a los agricultores soporte
para la toma de decisiones a nivel local, y consecuentemente fortalecer la competitividad del sector agrícola de la Región de O’Higgins.

Oportunidad: Dentro de los 9 ejes de desarrollo presentados en la política nacional minera 2025 se encuentra el
desarrollo de proyectos con un fuerte componente en innovación. En este contexto, en los últimos 5 años nuestro
grupo de investigación en la Universidad de O’Higgins, ha trabajado exitosamente en la generación de productos
biotecnológicos basados en la utilización de microorganismos obtenidos desde diferentes depósitos mineros, en
particular el Relave Cauquenes. Como oportunidad de desafío, en la presente propuesta, pretendemos aplicar
estos conocimientos para la obtención de nuevos productos aplicables en minería dentro de los procesos:
– Monitoreo y uso de agua: a) Identificación temprana y control de microorganismos involucrados en oxidación y
corrosión de tuberías y estructuras. b) Generación de biosurfactantes en base a microorganismos para optimizar el
uso de agua mediante reducción de evaporación en piscinas y tanques.
– Reducción de huella de carbono: Generación de formulaciones capaces de reducir en al menos un 10% la
emanaciones de carbono en base al uso de microorganismos fijadores de CO 2 .
– Reducción de aceites contaminantes: Generación de formulaciones en base a microorganismos
biorremediadores capaces de degradar aceites remanentes en maquinaria, suelos, salas de lavado y aguas.

Plants, with their two-layered immune system, are equipped to combat pathogen invasion. The first layer, Pattern Triggered Immunity (PTI), is a powerful defense mechanism. It relies on Pattern Recognition Receptors (PRRs) to detect Microbe-Associated Molecular Patterns (MAMPs) from microbes, triggering a robust defense response. This response, including signaling cascades, gene expression changes, and production of antimicrobials and defense hormones, contributes to restricting pathogen colonization. PTI activation can trigger a systemic response known as Induced Systemic Resistance (IRS), enhancing plant defenses throughout the organism and leading to Non-Host-Resistance. The potential of PTI activation to enhance a plant’s overall defensive capacity is a promising strategy to improve crop health. PTI activation at infection sites triggers the production of mobile signals within the plant, which then spread IRS throughout the plant, enhancing its overall defensive capacity. Flg22 and xyn11, two well-known MAMPs, trigger PTI in tomato, activating various defense responses and, interestingly, including IRS in tomatoes and other plants.
Plant roots, often overlooked in discussions of plant immune systems, possess their own immune system, though less potent than leaves. They respond to MAMPs like Flg22 and chitin, but with weaker production of defense chemicals. Despite this difference, roots activate various defenses like PR proteins and callose deposition. Uniquely, roots secrete antifungal secondary metabolites like flavonoids. These root exudates play a crucial role in shaping the surrounding microbiome, attracting beneficial microbes, and possess antimicrobial activity itself. Studies have shown that root exudate composition can be manipulated to influence the soil microbiome and potentially enhance plant growth. This underlines the importance of considering roots in our understanding of plant immune systems, particularly how defense responses are displayed in the root after immune activation in leaves in terms of a systemic immune response. This often overlooked aspect is crucial for a comprehensive understanding of plant immunity.
Plants and microbes communicate two-way, establishing an interaction, by instance, plant root exudates influence the composition of the rhizosphere microbiome, which in turn regulates plant growth and immunity. Research suggests that specific bacteria within the rhizosphere microbiome can enhance plant immunity. In fact, transplanting the microbiome from a resistant tomato variety to a susceptible one improved disease resistance. Understanding this plant-microbiome-soil interaction is crucial for developing sustainable agriculture. Our ongoing research investigates how soil type influences tomato immunity and its connection to the soil microbiome. Preliminary results show that different soil types affect the strength of plant immunity responses, even though the overall bacterial types (phyla) are similar. Interestingly, specific bacterial isolates from a soil type with higher immunity were able to directly trigger plant defense mechanisms. Unraveling the intricate interplay between soil type, the rhizosphere microbiome, and tomato immunity holds the key to unlocking sustainable and resilient agricultural practices.
This proposal aims to investigate the potential of targeted Pattern-Triggered Immunity (PTI) activation in tomato leaves to enhance plant defense against diverse pathogens. We hypothesize that leaf application of microbial elicitors (flg22 and Xyn11) will trigger PTI, leading to changes in root gene expression and root exudate composition. These alterations are expected to enrich beneficial bacteria in the rhizosphere microbiome, ultimately enhancing resistance against both the foliar pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato and the soil-borne pathogen Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici. To achieve this, we have defined three specific objectives: 1) Evaluate the impact of leaf-applied elicitors on pathogen susceptibility, root gene expression, root exudate composition, and soil microbiome composition. 2) Develop synthetic exudates mimicking PTI-activated plants and construct synthetic microbial communities potentially containing beneficial bacteria. 3) Assess the effectiveness of leaf-applied elicitors and synthetic microbial communities on the root microbiome and plant health under field conditions. With this, we aim to elucidate the mechanisms by which leaf-based PTI activation influences root-level processes and shapes the rhizosphere microbiome to enhance tomato plant defense against various pathogens. The findings hold promise for developing novel and sustainable strategies for disease management in tomato production.

El constante aumento de la población humana exige una producción de alimentos que sea rápida y sostenible. Debido a esto, los fertilizantes químicos se han utilizado extensamente, a menudo en exceso, lo que genera múltiples problemas. Esto hace que la sostenibilidad agrícola a mediano y largo plazo dependa de la implementación de alternativas más accesibles y ecológicamente seguras. La productividad agrícola mundial se enfrenta a dificultades debido a tensiones humanas, abióticas y ambientales causadas por el cambio climático. Este proyecto busca resolver estos desafíos mediante el estudio de estrategias sostenibles para mejorar la eficiencia en la producción de maíz en el centro-sur de Chile. El proyecto propone evaluar el impacto de estas estrategias en la absorción y removilización de nutrientes, la sanidad vegetal, así como en el rendimiento y calidad del maíz. En Chile, el maíz desempeña un papel vital en la agricultura, tanto en la alimentación humana como animal. Se prevé que los resultados de esta investigación impulsen una producción de maíz más sostenible y resistente ante los retos ambientales y económicos actuales en la región centro-sur de Chile.

A. fragariae ataca las partes aéreas de las plantas y el nematodo puede adoptar
comportamientos de endo y ectoparásito. El nematodo puede pasar por múltiples ciclos de vida
en una temporada de crecimiento de la frutilla cuando se presentan condiciones favorables. Los
nematodos penetran a través de los estomas y ocasionan daños en coronas, estolones, follaje,
brotes nuevos e incluso en las frutas. El riesgo que representa Af en la agricultura es muy alto
ya que se han reportado más de 600 especies de plantas de 47 familias que sirven de
hospedadores, algunas de ellas con relevancia para la agricultura familiar campesina regional
como: cebollas, cebollines, ajos (entre otras), y ornamentales (peonías, begonias, helechos,
etc).
De acuerdo a datos recopilados por INDAP a través de sus programas de PRODESAL y SAT
cerca del 90% de la actividad productiva de la frutilla en la región de O’Higgins está concentrada
en la agricultura familiar campesina (AFC) (101 productores) y 24 % corresponde predios
manejados por mujeres. La mayoría de éstos concentrados en las comunas del Secano Costero
de la región. Sin embargo, a medida que el problema del Af avanza, se han ido detectando otros
pequeños productores en otras comunas de la región que no son beneficiaros de instituciones
como el INDAP pero que también presentan problemas. En este escenario, las medidas que se
puedan tomar para el control de Af toman mayor relevancia, porque su presencia tiene
consecuencias no sólo fitosanitarias sino económicos y sociales.
Aphelenchoides fragariae es difícil de manejar debido a que poseen un ciclo de vida robusto que
les permite permanecer vivos en la planta, material vegetal seco y suelo. Los nematodos adultos
pueden sobrevivir a la desecación y permanecer inactivos durante varios meses. Además, los
pesticidas sintéticos que se usan para su control tienen una eficiencia limitada. Es por ello, que
para tener un control efectivo de Af, es imprescindible cambiar los paradigmas de control
tradicionales por un sistema de manejo integrado que sea i) de fácil adopción, ii) que permita
generar ingresos a pesar de la plaga y iii) que posea componentes que protejan al medio
ambiente de la dependencia de pesticidas sintéticos y iv) que proteja el tejido social y económico
de la actividad productiva. Por lo tanto, y tomando en cuenta la agresividad de esta plaga, es
importante tomar medidas urgentes para reducir el impacto de Af a largo plazo.

Bacterial canker is an important disease of sweet cherry plants mainly caused by Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss). Water deficit profoundly impairs the yield of this crop. Nitric oxide (NO) is a molecule that plays an important role in the plant defense mechanisms. To evaluate the protection exerted by NO against Pss infection under normal or water-restricted conditions, sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, was applied to sweet cherry plants cv. Lapins, before they were exposed to Pss infection under normal or water-restricted conditions throughout two seasons. Well-watered plants treated with exogenous NO presented a lower susceptibility to Pss. A lower susceptibility to Pss was also induced in plants by water stress and this effect was increased when water stress was accompanied by exogenous NO. The lower susceptibility to Pss induced either by exogenous NO or water stress was accompanied by a decrease in the internal bacterial population. In well-watered plants, exogenous NO increased the stomatal conductance and the net CO2 assimilation. In water-stressed plants, NO induced an increase in the leaf membranes stability and proline content, but not an increase in the CO2 assimilation or the stomatal conductance.