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Phyto-microbiomes as Biotechnological Tools

Ignacio D. Rodríguez-Llorente (IP)

Full Professor

Departamento Microbiología y Parasitología, Facultad de Farmacia, Universidad de Sevilla

0000-0001-7621-8303

irodri@us.es

PHONE NUMBER

+34-954-556924

Other group members

Miguel Ángel Caviedes Formento

Associate Professor

Eloísa Pajuelo Domínguez

Full Professor

Salvadora Navarro de la Torre

Adjunct Professor

Noris Jarlene Flores-Duarte

PhD student

Francisco Merchán Ignacio

Professor

Jennifer Mesa Marín

Contrato de Acceso FEDER-Junta de Andalucía

Alba Lara Moreno

Contratada Postdoctoral Horizonte 2017 Junta de Andalucía

José Antonio Carrasco López

Project Manager, AGQ LABS

Bouchra Doukkali

Technician

Research lines

  • Bacterial biofertilisers in the context of climate change
  • ACC-deaminase-producing bacteria to promote nodulation of legumes in arid areas
  • Prospecting for halophytes for their potential in soil phytodesalination and as sources of high added-value bioproducts
  • Description of new bacterial species in the phytomicrobiota of halophytes
  • Phytoremediation of soils contaminated with heavy metals and/or xenobiotic compounds
  • Design of biotechnological solutions for the elimination of pharmaceutical products in wastewater
  • Synthesis and evaluation of unconventional chemical structures as an alternative to antibiotics in multi-resistant bacteria
  • Assessment of the risk of dissemination of antibiotics and resistance genes in the environment in Andalusia

Representative publications

  • Noris J. Flores-Duarte, Eloísa Pajuelo, Enrique Mateos-Naranjo, Salvadora Navarro-Torre, Ignacio D. Rodríguez-Llorente, Susana Redondo-Gómez, Jose A. Carrasco López (2023) A culturomics-based bacterial synthetic community for improving resilience towards arsenic and heavy metals in the nutraceutical plant Mesembryanthemum crystallinum.  International Journal of Molecular Sciences 24(8): 7003. https://doi.org/10.3390/ijms24087003.
  • Noris J. Flores-Duarte, Salvadora Navarro-Torre, Enrique Mateos-Naranjo, Susana Redondo-Gomez, Eloísa Pajuelo, Ignacio D. Rodríguez-Llorente (2023) Nodule Synthetic Bacterial Community as Legume Biofertilizer under Abiotic Stress in Estuarine Soils. Plants, 2023; 12(11): 2083. https://doi.org/10.3390/plants12112083.
  • Eloísa Pajuelo, Noris J. Flores-Duarte, Salvadora Navarro-Torre, Ignacio D. Rodríguez-Llorente, Enrique Mateos-Naranjo, Susana Redondo-Gómez, Jose A. Carrasco López (2023) Culturomics and Circular Agronomy: Two Sides of the Same Coin for the Design of a Tailored Biofertilizer for the Semi-Halophyte Mesembryanthemum crystallinum. Plants 12(13): 2545. https://doi.org/10.3390/plants12132545.
  • Salvadora Navarro-Torre, Sara Ferrario, Ana D. Caperta, Gonçalo Victorino, Marion Bailly, Vicelina Sousa, Wanda Viegas, Amaia Nogales (2023) Halotolerant endophytes promote grapevine regrowth after salt-induced defoliation. Journal of Plant Interactions 18(1): 2215235. https://doi.org/10.1080/17429145.2023.2215235.
  • Salvadora Navarro-Torre, María Aguilera-Salas, Paloma Ávila-Pozo, Juan Parrado, Manuel Tejada (2023) Study of the biochemical activity and plant growth promoting bacteria in soils polluted with oxyfluorfen. Cogent Food & Agriculture 9(1): 2247171. https://doi.org/10.1080/23311932.2023.2247171.
  • Salvadora Navarro-Torre, Pedro García-Caparrós, Amaia Nogales, María M. Abreu, Erika Santos, Ana L. Cortinhas, Ana D. Caperta (2023) Sustainable agricultural management of saline soils in arid and semi-arid Mediterranean regions through halophytes, microbial and soil-based technologies. Environmental and Experimental Botany 212: 105397. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2023.105397.
  • Guillermo Martínez, Belén Begines, Eloísa Pajuelo, Juan Vázquez, Luisa M. Rodríguez-Albelo, Davide Cofini, Yadir Torres, Ana Alcudia (2023) Versatile Biodegradable Poly(acrylic acid)-Based Hydrogels Infiltrated in Porous Titanium Implants to Improve the Biofunctional Performance. Biomacromolecules 24(11): 4743 – 4758. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.3c00532
  • Alba Lara-Moreno, Francisco Merchán, Esmeralda Morillo, Jessica Zampolli, Patrizia Di Gennaro, Jaime Villaverde (2023) Genome analysis for the identification of genes involved in phenanthrene biodegradation pathway in Stenotrophomonas indicatrix CPHE1. Phenanthrene mineralization in soils assisted by integrated approaches. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 11: 1158177. https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1158177.
  • María Luisa Ojeda, Fátima Nogales, José A. Carrasco López, María del Carmen Gallego-López, Olimpia Carreras, Ana Alcudia, Eloísa Pajuelo (2023) Microbiota-liver-bile salts axis, a novel mechanism involved in the contrasting effects of sodium selenite and selenium-nanoparticle supplementation on adipose tissue development in adolescent rats. Antioxidants 12(3): 1123. https://doi.org/10.3390/antiox12051123.
  • Alba Lara-Moreno, A. Vargas-Ordóñez, J. Villaverde, Fernando Madrid, Jorge D. Carlier, J.L. Santos, E. Alonso, E. Morillo (2024) Bacterial bioaugmentation for paracetamol removal from water and sewage sludge. Genomic approaches to elucidate biodegradation pathway. Journal of Hazardous Materials 480: 136128. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136128.
  • Bernardo Duarte, João Albuquerque Carreiras, Ana Cruz-Silva, Enrique Mateos-Naranjo, Ignacio D. Rodríguez-Llorente, Eloísa Pajuelo, Susana Redondo-Gómez, Jennifer Mesa-Marín, Andreia Figueiredo (2024) Marine Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB) inoculation technology: Testing the effectiveness of different application methods to improve tomato plants tolerance against acute heat wave stress. Plant Stress 11: 100434. https://doi.org/10.1016/j.stress.2024.100434.
  • Karina I. Paredes-Páliz, Benito Mendoza, Jennifer Mesa-Marín (2024) Zinc Accumulation Pattern in Native Cortaderia nitida in High Andes (Ecuador) and Potential for Zinc Phytoremediation in Soil. Environments 11(9): 205. https://doi.org/10.3390/environments11090205.
  • Fátima Nogales, Eloísa Pajuelo, Inés Romero-Herrera, Olimpia Carreras, Francisco Merchán, José A. Carrasco López, María Luisa Ojeda (2024) Uncovering the Role of Selenite and Selenium Nanoparticles (SeNPs) in Adolescent Rat Adipose Tissue beyond Oxidative Balance: Transcriptomic Analysis. Antioxidants 13(6): 750. https://doi.org/10.3390/antiox13060750.
  • Mengxi Lin, Beatriz Vargas, Lluís Yedra, Heleen van Gog, Marijn A. van Huis, Rafael G. Mendes, Jordi Llorca, Manel Estruch-Blasco, Manuel Pernia Leal, Eloísa Pajuelo, Sònia Estradé, Francesca Peiró, Laura Rodríguez, Albert Figuerola (2024) Unraveling the Formation of Ternary AgCuSe Crystalline Nanophases and Their Potential as Antibacterial Agents. Chemistry of Materials, 2024; 36(20): 10154 – 10166. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.4c01604.
  • Alba Lara‐Moreno, María C. Costa, Ayleen Vargas‐Villagomez, Jorge D. Carlier (2024) New bacterial strains for ibuprofen biodegradation: Drug removal, transformation, and potential catabolic genes. Environmental Microbiology Reports 16(4): e13320. https://doi.org/10.1111/1758-2229.13320.
  • Pedro Valle-Romero, M. Rocío Martín-Peláez, Noris J. Flores-Duarte, Susana Redondo-Gómez, Giacomo Puglielli, María Zunzunegui, Leonor Álvarez-Cansino, Ignacio D. Rodríguez-Llorente, Eloísa Pajuelo, Enrique Mateos-Naranjo (2025) Conditions for vegetative propagation of three key halophytes from habitats of EU community interest: substrate nature, salinity and PGP-bacterial interactions and cost evaluation. Estuarine, Coastal and Shelf Science 320: 109315. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2025.109315.
  • Enrique Mateos-Naranjo, Jesús V. García-López, Noris J. Flores-Duarte, Elena Romano-Rodríguez, Ignacio D. Rodríguez-Llorente, Jesús A. Pérez-Romero, Eloísa Pajuelo, Susana Redondo-Gómez (2025) Development of a PGPB-based biofertilizer to optimize strawberry cultivation in semiarid regions: Screening, validation and scaling up to commercial production. Scientia Horticulturae 340: 113929. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113929.
  • Fátima Nogales; Eloísa Pajuelo; María del Carmen Gallego‐López; Inés Romero‐Herrera; Francisco Merchán; Olimpia Carreras; María Luisa Ojeda (2025) Dissimilar Effects of Selenite and Selenium Nanoparticles on Skeletal Muscle Development Unrelated to GPx1 Activity During Adolescence in Rats. Nutrients17(11): 1841. https://doi.org/10.3390/nu17111841.

Grants

IPs: Susana Redondo Gómez y Enrique Mateos Naranjo (duración 2022-2026) Acrónimo. Título. Análisis de la contribución de las bacterias endófitas a los mecanismos de tolerancia de las halófitas frente a la salinidad y el cambio climático. Patrocinador Ministerio de Ciencia e Innovación, Plan Estatal 2021-2023 – Proyectos Investigación No Orientada. Referencia PID2021-124750NB-I00.

IPs: Susana Redondo Gómez y Enrique Mateos Naranjo (duración 2022-2025) Acrónimo. Título. Desarrollo de una bioherramienta basada en inoculantes bacterianos para la restauración de hábitats de humedales de interés comunitario. Patrocinador Ministerio de Ciencia e Innovación, Proyectos de Transición Ecológica y Transición Digital. Referencia TED2021-131605B-I00.

IP: Jennifer Mesa Marín (duración 2024-2027) Acrónimo. Título. Herramientas ómicas para explorar el fitomicrobioma de páramo altoandino y sus aplicaciones biotecnológicas. Patrocinador Programa Operativo FEDER Andalucía 2021-2027. Referencia 2024/00000812.

IP: Jaime Villaverde Capellán (duración 2024-2027). Acrónimo. Título. Evaluación del riesgo de diseminación en el medioambiente de antibióticos y genes de resistencia en Andalucía para la implementación de la Estrategia Andaluza frente a la resistencia a antimicrobianos. Patrocinador Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades; Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT). Referencia FCT-24-20320.

IP: Juan Parrado Rubio (duración 2022-2025). Acrónimo. Título. Diseño y escalado de un bioproceso secuencial de economía circular para la conversión de residuos agroindustriales (Frutos) en bioestimulantes ambientales. Patrocinador Ministerio de Ciencia e Innovación (Proyectos de Transición Ecológica y Transición Digital). Referencia TED2021-129822B-I00.

IP: Alba Lara Moreno (duración 2024-2027). Acrónimo. Título. Ayudas postdoctorales Junta de Andalucía. Patrocinador Junta de Andalucía: Consejería de Universidad, Investigación e Innovación. Referencia DGP_POST_2024_00013.

IP: Eloísa Pajuelo Domínguez (duración 2024-2025). Acrónimo. Título. Determinación de la sensibilidad a antibióticos en bacterias de interés agrícola. Patrocinador FERTIBERIA, SA. Referencia contrato 5267/0956, FIUS.

IP: José Antonio Carrasco López (duración 2024-2026). Acrónimo. Título. Análisis de las actividades promotoras del crecimiento de las plantas a partir de 2200 muestras de suelos de uso agrícola, en concreto, de cultivos de olivo, procedentes de varias localizaciones en Andalucía. Patrocinador LABS & TECHNOLOGICAL SERVICES AGQ, S.L. Referencia contrato 5309/0956, FIUS.

Relevant methods

  • Microbiology methods, isolation, identification, sequencing, characterization of plant growth promoting bacteria
  • Use of biofertilizers, field experiments and in-greenhouse facilities for production
  • Determination of biochemical activities
  • qPCR, RNAseq, massive sequencing, bioinformatic sequence analysis, CMI, CMB
  • Other methods: transgenic plants

Collaborations with other national and international groups

  • Elizabeth Agostini (Universidad de Rio Cuarto, Córdoba, Argentina)
  • Ana Alcudia Cruz (Departamento de Química Orgánica y Farmacéutica, Facultad de Farmacia, Universidad de Sevilla)
  • Bernardo Duarte (Centro de investigación MARE, Universidad de Lisboa, Portugal)
  • Abdelkarim Filali-Maltouf (Universidad Mohamed V, Rabat, Marruecos)
  • Khalid Oufdou (Universidad Cadi Ayyad, Marrakech, Marruecos)
  • Susana Redondo – Gómez (Departamento de Biología Vegetal y Ecología, Facultad de Biología, Universidad de Sevilla)
  • Mohamed Mars (Centro de Investigación Borj Cedrià, Túnez)
  • María Luisa Ojeda Murillo, Dpto. Fisiología, Fac. Farmacia, Universidad de Sevilla. España
  • Juan Parrado, Dpto. Bioquímica, Fac. Farmacia, Universidad de Sevilla. España
  • Miriam Muñoz Rojas. IRNA CSIC, Sevilla. España
  • Patricia Pérez-Palacios. Departamento de Microbiología, Universidad de Sevilla y Hospital Universitario Virgen Macarena, Sevilla. España
  • Ana D. Caperta. Universidad de Lisboa, Portugal.
  • Kais Zribi. Centro de Biotecnología Borj Cedrià, Túnez.
  • Karina I. Paredes-Páliz, Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
  • Tomás Undabeytia. Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC). España
  • Maria Clara Costa. Centro de Ciências do Mar- Universidad del Algarve (Portugal).

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