| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| ESTUDIO MOLECULAR DE LA RESPUESTA DE PINUS PINASTER A LA SEQUÍA MEDIANTE EL USO DE INJERTOS. | | Autor/a | Manjarrez Rodríguez, Lorenzo Federico | | Departamento | Ciencias de la Vida | | Director/a | Cervera Goy, María Teresa | | Codirector/a | Díaz-Sala Galeano, María Carmen | | Fecha de depósito | 28-07-2025 | | Periodo de exposición pública | 29 de julio a 9 de septiembre de 2025 | | Fecha de defensa | Sin especificar | | Modalidad | Presencial | | Programa | Biología Funcional y Biotecnología (RD 99/2011) | | Mención internacional | Solicitada | | Resumen | La sequía es una de las mayores amenazas para los ecosistemas forestales mediterráneos, ya que afecta gravemente su resistencia, productividad y estabilidad ecológica. Pinus pinaster Ait. es una de las coníferas de mayor importancia ecológica y económica del suroeste de Europa. Además, es un modelo experimental ideal para realizar estudios de sequía en coníferas debido a la variación de la respuesta a la sequía que se ha observado entre procedencias.
En esta Tesis Doctoral se investigan los mecanismos moleculares que intervienen en la tolerancia a la sequía en P. pinaster desde un punto de vista transcriptómico. Con este objetivo se empleó un novedoso sistema experimental basado en injertos para estudiar las interacciones entre púas y portainjertos bajo dos regímenes hídricos, con el objetivo de sentar las bases para desentrañar los mecanismos de comunicación a larga distancia que regulan la tolerancia a la sequía en esta especie. Los genes expresados diferencialmente (GEDs) identificados en estos análisis fueron sistemáticamente clasificados según sus funciones biológicas y patrones de expresión, asociándolos con los diferentes genotipos, órganos, combinaciones de portainjertos e injertos, y los regímenes hídricos analizados, con el fin de comprender la compleja regulación genética de la tolerancia a la sequía. Además, se analizó la influencia de los portainjertos tolerantes sobre las púas sensibles procedentes de genotipos élite, con el objetivo de identificar posibles modificaciones que mejoren su tolerancia frente a la sequía.
Los análisis transcriptómicos revelaron perfiles de expresión diferenciados, principalmente asociados con la procedencia de la púa. Estos perfiles reflejaron las adaptaciones anatómicas, morfológicas, fisiológicas y metabólicas observadas previamente en poblaciones de P. pinaster procedentes de climas húmedos y áridos. En particular, estas diferencias se correlacionaron con estrategias adaptativas de estas poblaciones como pueden ser las variaciones en los patrones de crecimiento, la eficiencia fotosintética y las respuestas metabólicas. Además, se identificaron varios genes involucrados en la ruta de señalización del ácido abscísico (ABA), destacando la relevancia de esta ruta en la respuesta a la sequía de P. pinaster. Entre los factores de transcripción, se identificaron los genes MYB y MYB-RELATED como posibles reguladores clave de la respuesta a sequía y la señalización a larga distancia. Finalmente, se identificaron GEDs involucrados en el metabolismo primario (metabolismo de carbohidratos y aminoácidos) y secundario (biosíntesis de flavonoides y terpenoides). Algunos de estos genes mostraron una fuerte correlación con análisis metabolómicos previos, pudiendo ser considerados como candidatos clave en las adaptaciones metabólicas de P. pinaster bajo condiciones de sequía.
En resumen, esta Tesis emplea un enfoque transcriptómico innovador para aportar nuevos conocimientos sobre las adaptaciones genéticas y metabólicas a la sequía en P. pinaster. Además, se identificaron varios genes candidatos que pueden explicar sus diferencias poblacionales en la adaptación a la sequía. Estos hallazgos abren nuevas oportunidades para investigar el papel directo de los genes descritos dentro de las rutas metabólicas o de señalización en las que están involucrados, así como su relevancia en la tolerancia a la sequía de P. pinaster. Asimismo, estos resultados aportan nuevas perspectivas para el desarrollo de estrategias de mejora forestal orientadas a aumentar la tolerancia a la sequía de las especies forestales frente a la creciente amenaza del cambio climático. |
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