ESCUELA DE DOCTORADO

 
Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá
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ESTUDIO DEL EFECTO DEL PORTAINJERTOS EN LA RESPUESTA DE PINUS PINASTER A LA SEQUÍA EMPLEANDO UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINAR
Autor/aLopez Hinojosa, Miriam
DepartamentoCiencias de la Vida
Director/aCervera Goy, María Teresa
Codirector/aFernández de Simón Bermejo, Brígida
Fecha de defensa08/10/2021
CalificaciónSobresaliente Cum Laude
ProgramaEcología. Conservación y Restauración de Ecosistemas (RD 99/2011)
Mención internacionalNo
ResumenPinus pinaster Aiton es una conífera de alto valor ecológico y socio-económico, relevante en la región mediterránea por formar parte de bosques y plantaciones en diversos ecosistemas, debido en gran medida, a su plasticidad para crecer en regiones con condiciones climáticas muy diversas y por su aprovechamiento para el abastecimiento de recursos madereros y no-madereros a la industria, entre otros muchos servicios ecosistémicos. La respuesta de Pinus pinaster al déficit hídrico es un proceso complejo que requiere la integración de múltiples mecanismos moleculares, fisiológicos y morfológicos, que dependen de la variabilidad genética del individuo y de su interacción con su entorno (relación con otros seres vivos, con el suelo y con las condiciones climáticas y perturbaciones asociadas). Teniendo en cuenta las sequías recurrentes que soporta el área mediterránea, asociadas con el cambio climático, el objetivo de la tesis doctoral es profundizar en el estudio de la tolerancia de Pinus pinaster a la sequía y explorar estrategias alternativas que permitan modular su respuesta, evaluando el uso de portainjertos tolerantes al déficit hídrico para regular la respuesta a estrés hídrico de las púas injertadas. Para ello, empleamos aproximaciones transcriptómicas y metabolómicas para estudiar genotipos procedentes de una familia de referencia, procedente del cruce controlado Gal 1056 x Oria 6, dos progenitores de las regiones de procedencia Noreste Costera (Pontevedra) y Sierra de Oria (Almería), respectivamente, que muestran respuestas contrastadas en crecimiento, producción de biomasa y respuesta a sequía. Se emplearon dos diseños experimentales, en condiciones controladas, para comparar la respuesta de los pinos sometidos a un estrés hídrico moderado. Inicialmente se estudió la expresión génica de mezclas de individuos de la progenie Gal 1056 x Oria 6 sensibles (4, 147) o tolerantes (132, 144) a nivel de órgano y, en un segundo experimento, el estudio transcriptómico y metabolómico del efecto del portainjerto sobre la respuesta a sequía de púas de Pinus pinaster, combinando como púas los progenitores y como portas individuos progenie con respuesta contrastada a sequía. Entre los resultados obtenidos destaca la expresión constitutiva de genes relacionados con respuesta a estrés en los individuos progenie tolerantes a sequía, a diferencia de los genotipos sensibles, que parece conferirles un cierto grado de pre-adaptación a la sequía. Estos resultados se confirman al analizar los cuatro injertos diseñados en base a estudios previos: Gal 1056 / R1S, Gal 1056 / R18T, Oria 6 / R1S y Oria 6 / R18T. El estudio de las réplicas de estos injertos en condiciones control frente a déficit hídrico reveló un efecto significativo del genotipo del portainjerto en la respuesta transcriptómica de las acículas de las púas. En condiciones control, las púas injertadas sobre los portainjertos tolerantes están enriquecidas en genes sobreexpresados asociados con respuesta a estrés en ambos progenitores, aunque con un mayor efecto en púas Gal 1056. Además, en los injertos sometidos a déficit hídrico este efecto del portainjerto tolerante se acentúa, especialmente en relación con genes que codifican factores de transcripción y proteínas implicadas en señalización mediada por ABA y biosíntesis de flavonoides