ESCUELA DE DOCTORADO

 
Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá
Más información
ESTUDIO MOLECULAR DE LA RESPUESTA ADAPTATIVA DE CONÍFERAS DEL GÉNERO PINUS: DESARROLLO Y APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS BÁSICAS
Autor/aSaez Laguna, Enrique
DepartamentoCiencias de la Vida
Director/aCervera Goy, María Teresa
Codirector/aGuevara Morato, María Ángeles
Fecha de defensa18/12/2019
CalificaciónSobresaliente
ProgramaEcología. Conservación y Restauración de Ecosistemas (RD 99/2011)
Mención internacionalNo
ResumenLos modelos de cambio climático predicen que durante las próximas décadas se producirá un aumento de las temperaturas y una disminución de las precipitaciones estivales en la región mediterránea. La capacidad adaptativa de las especies de coníferas determinará su supervivencia ante los posibles escenarios. El objetivo de esta tesis doctoral es profundizar en el conocimiento de la capacidad adaptativa de las coníferas mediterráneas analizando, y en base a los resultados desarrollando y aplicando herramientas moleculares para el estudio de dos de sus componentes: el estudio de la variabilidad epigenética asociada a la metilación de citosinas del ADN, y el estudio de la variabilidad genética asociada a regiones codificantes, mediante la caracterización del transcriptoma asociado con diferentes órganos y tratamientos, y el desarrollo de una herramienta de genotipado masivo en base a esta información. Se seleccionaron dos especies representativas de las coníferas mediterráneas cuyas características biológicas permitían enfocar los objetivos planteados. Pinus pinea L., caracterizada por una muy baja diversidad genética, se usó como modelo de estudio de la variabilidad epigenética a nivel de metilación de citosinas del ADN. Para poder llevar a cabo este estudio, se optimizó la técnica MSAP para el análisis de la metilación de citosinas en coníferas. La técnica optimizada permitió analizar el grado de metilación de citosinas y su variabilidad en una serie de individuos de P. pinea procedentes de distintas poblaciones de España geográfica y climatológicamente contrastadas. Los resultados obtenidos muestran la existencia de niveles elevados de metilación de citosinas y variabilidad en P. pinea en contraste con su casi nula variabilidad genética. Dicha variabilidad de metilación de citosinas permitió discriminar tanto individuos como poblaciones. Además, la identificación de marcadores MSAP estables abre la posibilidad de aplicarlos en los programas de mejora y conservación de la especie para la identificación de los individuos. Pinus pinaster Ait., una especie con una alta variabilidad genética, fue elegida para el análisis de la expresión génica basado en la caracterización del transcriptoma y la identificación de marcadores moleculares SNPs asociados a las secuencias codificantes. Una selección de individuos de P. pinaster, pertenecientes a una progenie de referencia para el estudio de la respuesta adaptativa en esta especie, sometidos a tratamientos de estrés hídrico y a tratamientos con hormonas del desarrollo, permitieron el desarrollo de un transcriptoma con una amplia representación de los genes de la especie. Se obtuvieron más de 11.000 tránscritos funcionalmente anotados entre los que destacaba un conjunto de genes asociados con la respuesta a estrés. Además, el análisis de la variabilidad genética de las secuencias permitió la identificación de más de 34.000 variantes (polimorfismos) incluyendo SNPs y SSRs. La obtención de una selección de SNPs de alta calidad permitió el diseño de un panel de genotipado y su posterior validación en estudios de segregación en progenies con distintos fondos genéticos. Este panel permitirá llevar a cabo la identificación de genotipos de P. pinaster, esencial en programas de mejora, así como desarrollar mapas genéticos al estudiar su segregación en distintas poblaciones de mapeo.