Aquesta tesis té com a principal objectiu fer una aproximació al coneixement de la diversitat de tricomicets de la Península Ibèrica i Illes Balears. Es tracta d'organismes filamentosos endosimbionts d'artròpodes, anteriorment inclosos en la classe Trichomycetes (Zygomycota), actualment disgregats entre la SubDiv. Kickxellomycotina (Fongs) i la Classe Mesomycetozoea (Protozous). Es tracta d'organismes simbionts que habiten el tracte digestiu dels seus hostes, bàsicament insectes aquàtics o terrestres, diplòpodes i crustacis. En aquesta tesis es segueix la taxonomia clàssica, incloent tots els ordres en la classe Tricomicets, ja que en el moment de redacció i defensa de la tesis encara no s'havien produït els canvis sistemàtics profunds que afectarien aquest grup i l'organitzarien de manera coherent. En aquesta obra s'han estudiat un total de 23 gèneres (17 Harpellales, 2 Asellariales i 4 Eccrinales), dels quals, dos son nous per la ciència. El nombre d'espècies ascendeix a 54 (46 Harpellales, entre les quals, 15 noves per a la ciència i 19 cites inèdites peninsulars; 4 Asellariales, de les quals una nova per a la ciència i les altres inèdites a nivell peninsular; 4 Eccrinales, totes cites noves peninsulars). S'hi descriuen zigòspores (espores sexuals) en espècies i gèneres on aquestes eren desconegudes (Bojamyces, Orphella, diversos Smittium). Es descriuen processos de germinació també inèdits (en Spartiella barbata o Orphella coronata). S'hi inclouen estudis micromorfològics amb Scanning que mostren estructures anteriorment desconegudes, com ara ornamentacions en espores i altres cèl·lules. També es descriu per primer cop un tricomicet capaç de créixer fora de l'hoste viu (Bojamyces transfuga). En definitiva, el coneixement dels tricomicets a la Península s'ha ampliat considerablement, però evidentment que el mostreig no ha pogut abraçar la totalitat del territori, i podem anticipar el futur descobriment de nous tàxons, nous hostes o noves localitats de tricomicets a la Península i Balears. / Esta tesis pretende ser una aproximación al conocimiento de la diversidad de tricomicetos en la Península Ibérica y Baleares. Se trata de organismos filamentosos endosimbiontes de artrópodos, anteriormente agrupados en la clase de los Tricomicetos (Zigomicota), y actualmente disgregados entre la SubDiv. Kickxellomycotina (hongos) y la Clase Mesomycetozoea (Protozoos). Se trata de organismos que habitan en el tracto digestivo de sus hospedantes, básicamente insectos acuáticos o terrestres, diplópodos y crustáceos. El tratamiento taxonómico que se hace en la disertación no incluye los recientes cambios sistemáticos que han reorganizado este complejo de organismos. Se han estudiado un total de 23 géneros de tricomicetos (17 Harpellales, 2 Asellariales y 4 Eccrinales), de los cuales, dos son nuevos para la ciencia. El número de especies asciende a 54 (46 Harpellales, entre ellas, 15 nuevas para la ciencia y 19 citas inéditas peninsulares; 4 Asellariales, de las cuales una nueva para la ciencia y las otras inéditas a nivel peninsular; 4 Eccrinales, todas citas nuevas para la Península). Hemos hallado zigósporas (esporas sexuales) en especies y géneros donde estas eran anteriormente desconocidas (Bojamyces, Orphella, varios Smittium). Se describen procesos de germinación también inéditos (en Spartiella barbata o Orphella coronata). Se incluyen estudios micromorfológicos con Scanning, los cuales muestran estructuras novedosas, como ornamentaciones en esporas y otras células. Se describe por primera vez un tricomiceto capaz de desarrollarse fuera del huésped vivo (Bojamyces transfuga). En definitiva, el conocimiento de los hongos tricomicetos en la Península ha sido ampliado, pero es evidente que el muestreo no ha podido abarcar la totalidad del territorio, con lo cual es de prever aun el futuro descubrimiento de nuevos taxones, en nuevos hospedantes o nuevas localidades. / The main objective of the present dissertation is the achievement of a better knowledge on the diversity of trichomycetes in the Iberian Peninsula and Balearic Islands. These are filamentous organisms living symbiotically associated with diverse arthropods, counting insects, diplopods and crustaceans. The taxonomic treatment in the dissertation is based on the classic conception of the group as a Class, which has been recently disaggregated into the SubPhyllum Kickxellomycotina (the fungal components) and the Class Mesomycetozoea (the protozoan components). The study includes a total of 23 genera (17 Harpellales, 2 Asellariales and 4 Eccrinales), of which two are new for he science. The number of species treated is 54 (46 Harpellales, of which, 15 new species and 19 new peninsular reports; 4 Asellariales, including one new species and 3 new peninsular records; 4 Eccrinales, all new for the Iberian territory). Zygospores are described for the first time in diverse species and genera (Bojamyces, Orphella, and diverse Smittium species). Inedit observations on germination processes are also described (for Spartiella barbata and Orphella coronata). Diverse microscopy techniques have been used, and new features as spore ornamentations have been observed with SEM. The dissertation also includes the report of a new species that can grow outside the living host (Bojamyces transfuga). The development of this dissertation has provided new and interesting information on Iberian trichomycetes; nonetheless many attractive localities in the territory are yet to be explored and new species, hosts and/or localities may be discovered in the coming years.

La tesis se ha centrado en el estudio las diferentes respuestas a la toxicidad por aluminio en tres especies del genero Brachiaria (gramíneas forrajeras de importancia económica) con el fin de contribuir a una mejor comprensión de los mecanismos de resistencia del Al. La investigación se dividió en 5 capítulos. En el primer capítulo se evaluó la respuesta de tres especies del genero Brachiaria a la toxicidad del aluminio. Brachiaria decumbens, B. brizantha y B. ruziziensis fueron crecidas en solución nutritiva completa de baja fuerza iónica y pH ácidos. Se realizaron ensayos para las respuestas al aluminio tales como el crecimiento radicular, primer síntoma de toxicidad y la capacidad para mantener la homeostasis adecuada de nutrientes. En el segundo capítulo hemos utilizado diferentes métodos de tinción para analizar los efectos tóxicos y la distribución de aluminio en el ápice de las especies de Brachiaria. Para la observación del efecto del aluminio y ubicación del aluminio en los ápices de las raíces se utilizaron varias técnicas de tinción: tinción con lumogallion-DAPI, morin y su posterior observación al microscopio confocal. B. decumbens es más eficiente en la exclusión del aluminio, en esta especie fue observada la formación de pelos radiculares, los cuales se desarrollan muy cerca del ápice, contribuyendo a una baja acumulación de aluminio en zonas sensibles. En el tercer capítulo fueron observadas las superficies radiculares para dos especies de Brachiaria, B. decumbens y B. brizantha, utilizando los microscopios SEM-EDX y TEM. Esto con el fin de estudiar los posibles cambios en la estructura y ultraestructura de las plantas en respuesta al aluminio. El Al indujo alteraciones estructurales y ultraestructurales en ambas especies de Brachiaria. Sin embargo, la especie más tolerante al aluminio, B. decumbens, mostró una recuperación después de 96h de exposición a Al. Estos resultados indican el carácter inducible de la tolerancia mecanismo de Al en B. decumbens. En el cuarto capítulo se realizo un análisis de sustancias fenólicas con el objetivo de encontrar su relación en la tolerancia al Al en B. decumbens y B. brizantha y poder contribuir a una mejor comprensión de la hiperresistencia al Al en B. decumbens. Los compuestos fenólicos cambian en la presencia toxicidad por Al. En el último capítulo se estudiaran los cambios producidos por el aluminio a nivel de prteinas en la especie B. decumbens. Fue llevado a cabo este análisis por una moderna técnica 2-D-DIGE y análisis MALDI-TOF. Fueron identificadas 11 proteínas que fueron up y down-regulate durante la exposición al aluminio a las horas 96h. La cantidad de PAL (fenilalanina-amoniao-liasa) fue down-regulate después de 24h de exposición al aluminio, pero este se recupera casi a los niveles del control a 96h. / This thesis considers the differential responses to Al toxicity of three contrasting Brachiaria species in order to contribute to a better understanding of the Al resistance mechanisms in these economically important fodder grasses. The research was divided into 5 chapters. In the first one, we evaluated the response of three Brachiaria species to aluminium toxicity. Brachiaria decumbens, B. brizantha and B. ruziziensis were grown in low ionic strength nutrient solution and pH acid. Root elongation and the ability to maintain adequate nutrient homeostasis under Al stress was evaluated by mineral analysis of roots. In the second chapter we used different staining methods to analyse toxic effects and distribution of Aluminium in the root apex of the Brachiaria species. Localization of Al in Brachiaria roots was performed using confocal fluorescence microscopy of lumogallion or morin stained roots. In B. decumbens more efficiently excluded Al from the roots and in this species Al was localized mainly in root hair initials that developed close to the apex. These sites with high Al accumulation seem to contribute to low Al accumulation in sensitive root zones. In the third chapter Al-induced alterations on root surface structure of two Brachiaria species were observed. SEM-EDX and TEM techniques were used for better characterizing the time dependent responses to Al in B. decumbens and B. brizantha. We found that Al induced structural and ultrastructural alterations in both Brachiaria species. However, in the Al resistant B. decumbens root recovered after 96 h exposure to Al. These results indicate the inducible character of the Al tolerance mechanism in B. decumbens In the fourth chapter we explored the possible implication of phenolic substances in the differential Al tolerance of B. decumbens and B. brizantha in order to contribute to a better understanding of this hyperresistance to Al in B. decumbens. The phenolics change in the presence of Al-toxicity. Once characterize the most Al tolerant species (B. decumbens) in the last chapter the proteomic study was focused on this species. We conducted proteomic analysis of B. decumbens roots under Al stress after different exposure two times using 2-D-DIGE and MALDI-TOF analysis. A relative small number of only 11 proteins were found to be specifically up or down regulated during the first 96h of exposure to Al. Among those PAL (phenylalanine ammonia lyase) was found to be down regulated after 24 h exposure to Al, but recovered after 96 h.

La conca Mediterrània és un territori especialment idoni per estudiar els impactes que tenen les pertorbacions relacionades amb els usos del territori i el canvi climàtic sobre la demografia dels seus boscos. En aquesta regió la disponibilitat d'aigua és un factor limitant en els boscos, on les sequeres són freqüents i es preveu que siguin més recurrents en el futur. La conca Mediterrània representa el límit meridional de distribució d'importants espècies arbòries de l'Hemisferi Nord, i aquestes poblacions són, probablement, particularment vulnerables a l'augment de l'aridesa. En aquest sentit, durant les últimes dècades un augment generalitzat en la defoliació dels boscos i episodis localitzats de mortalitats molt elevades s'han associat a períodes de sequera. D'altra banda, l'expansió i densificació dels boscos després de l'abandonament agrícola i de la gestió forestal tradicional han estat particularment intenses en aquesta regió durant l'últim segle. Aquests canvis poden resultar en un augment de la competència entre els individus pels recursos, amb una tendència pels processos de autotala, exacerbant la vulnerabilitat dels boscos durant episodis de sequera. A més, a la conca Mediterrània el foc determina la dinàmica i els patrons estructurals i paisatgístics de la vegetació, i l'aridesa determina la vulnerabilitat dels boscos al foc. El pi roig (Pinus sylvestris L.) és una de les espècies d'arbre més àmpliament distribuïdes de l'Hemisferi Nord. El límit sud-oest de l'àrea de distribució del pi roig es situa a la península Ibèrica, on es troben poblacions importants als Pirineus i algunes poblacions disperses en localitats més meridionals i seques. Durant el segle XX els boscos de pi roig s'han densificat i la seva àrea de distribució s'ha expandit notablement a causa dels canvis d'usos del sòl i de la gestió forestal. D'altra banda, hi ha indicis que durant les últimes dècades en aquesta regió les poblacions de pi roig estan patint episodis de mortalitat associats a sequera. A més, els focs de copa han afectat alguns dels seus boscos durant els últims anys. Amb aquesta tesi es pretén aprofundir en l’estudi dels patrons demogràfics de creixement, mortalitat, establiment i reproducció dels boscos de pi roig (Pinus sylvestris L.) al seu límit meridional (i sec) en resposta a les pertorbacions (incendis, sequeres, canvis en els usos del sòl), com aquests varien amb els gradients ambientals al llarg de diferents escales espacials i si aquests processos poden originar canvis en la vegetació. Els principals resultats de la tesi són: (1) Els boscos de pi roig a la península Ibèrica són climàticament vulnerables al foc, i aquesta vulnerabilitat podria augmentar substancialment com a conseqüència del canvi climàtic. Aquest fet, sumat a la maca de mecanismes efectius de regeneració de l’espècie, pot dur a canvis ràpids en la vegetació en zones actualment dominades pel pi roig. (2) Els processos de competència i autotala esdevenen els principals factors que expliquen els patrons demogràfics i, per tant, l’abandonament de les activitats agràries i forestals durant el segle XX són la principal pertorbació que explica els processos emergits. Tanmateix, les sequeres i les limitacions abiòtiques estan desencadenant processos de declivi, aparentment en boscos amb una estructura més desenvolupada, i.e. major abundància d’arbres grans. Malgrat que els efectes de la sequera són clars a escala local, i és previsible que es facin més perceptibles en el futur, no es detecta actualment un procés generalitzat de declivi a escala regional. (3) La regeneració del pi roig és en general baixa i, en particular, aquesta és encara menor en zones afectades per episodis de declivi, la qual cosa suggereix que es poden produir canvis en la vegetació a mig termini. Hi ha indicis que aquests canvis poden resultar de l’abandonament agrícola i dels canvis recents en els usos forestals. (4) El declivi a nivell de rodal i la defoliació a nivell d’individu afecten l’esforç reproductiu del pi roig, la qual cosa podria explicar, en part, el seu baix reclutament en zones afectades per episodis de declivi. / The Mediterranean basin is an ideal area to study the impacts of disturbances related to land-use changes and climate change on the demography of forests. In this region, water availability is a limiting factor in forests, where droughts are common and are expected to be more frequent in the future. The Mediterranean basin represents the southern limit of distribution of important tree species in the Northern Hemisphere, and these populations are probably particularly vulnerable to increased aridity. During the last decades a widespread increase in defoliation of forests and localized episodes of high mortality have been associated to drought periods. Moreover, the expansion and densification of forests after agricultural abandonment and traditional forest management have been particularly strong in this region during the last century. These changes may result in increased competition for resources among individuals, with a tendency for self-thinning processes, exacerbating the vulnerability of forests during drought periods. In addition, in the Mediterranean basin, fire determines the dynamics and structural patterns of vegetation, and dryness determines the vulnerability of forests to fire. Scots pine (Pinus sylvestris L.) is one of the most widely distributed tree species in the Northern Hemisphere. The southwestern distribution limit of Scots pine is the Iberian Peninsula, with important populations located in the Pyrenees and some scattered populations in southern and dry locations. There have been important land use changes in the Iberian Peninsula during the last century, including the abandonment of agropastoral activities in mountain areas, the abandonment of forest exploitation, and a large-scale afforestation starting in the 1940s that intensified during the 1950s and has continued albeit at lower rates until recent decades. As a result, stand density has increased in many forests and the range of Scots Pine has expanded noticeably. Moreover, in recent decades Scots pine forest decline has been related to extreme drought episodes in several populations in the Iberian Peninsula, and crown fires have affected some populations. This thesis aims to study the demographic patterns of growth, mortality, reproduction and establishment of Scots pine (Pinus sylvestris L.) at the southern limit (dry) of its distribution in response to disturbances (fires, droughts, changes in land use). The main results of this thesis are: (1) Scots pine forests in the Iberian Peninsula are climatically vulnerable to fire, and this vulnerability could increase substantially as a result of climate change. This fact, added to the lack of effective mechanisms of regeneration, can lead to rapid changes in vegetation in areas currently dominated by Scots pine. (2) Competition and self-thinning are the main factors explaining demographic patterns. Therefore, the abandonment of agriculture and management during the last century are the main disturbances explaining the emerged processes. However, droughts and abiotic constraints are triggering Scots pine decline, apparently in forests with greater abundance of large trees. (3) Scots pine regeneration is lower in declining forests, suggesting that vegetation shifts could occur in the future. These changes could be result of recent land-use changes. (4) Drought stress affects the reproductive effort of individuals, which could contribute to the low recruitment in declining forests.

La interleuquina -6 (IL-6) es una citoquina pleiotrópica cuya función principal se da en el sistema inmune en el control de la inflamación. Realiza importantes funciones en la homeostasis del sistema nervioso central (SNC), en la respuesta al ejercicio físico e incluso en el metabolismo (particularmente en funciones relacionadas con la insulina). Diversos estudios han demostrado que la IL-6 podría tener un papel en el control del peso corporal tanto a nivel de SNC como periférico, aunque no está claro si la IL-6 endógena que participa en la regulación del peso corporal a nivel del SNC procede del mismo SNC o bien de la periferia. La IL-6 secretada por tejidos periféricos no inmunológicos podría tener un papel importante y esto es actualmente motivo de debate. En la última década se ha puesto de relevancia la capacidad del músculo esquelético de secretar mioquinas. La IL-6 es la principal mioquina producida y liberada durante la contracción muscular por lo que se ha postulado que podría ser un factor que media los efectos del ejercicio a nivel metabólico. El tejido adiposo también la produce y secreta siendo la principal fuente de IL-6 en situaciones no inflamatorias. Dado el importante papel que juegan el músculo esquelético y el tejido adiposo en el control del metabolismo y que ambos son los principales órganos secretores de IL-6 en situaciones no inflamatorias, decidimos estudiar el papel de de la IL-6 producida por estos tejidos en el metabolismo y en el control del peso corporal. Para ello desarrollamos dos modelos de knock-out condicionales para la IL-6: uno en el músculo esquelético y el otro en el tejido adiposo. Estos animales se han caracterizado en condiciones basales y en respuesta a una dieta en grasas. Se hizo el seguimiento del peso y de la ingesta, se estudió la respuesta a la glucosa y a la insulina y se analizó el peso de diferentes tejidos, los niveles varios metabolitos y hormonas y la expresión de algunos genes implicados en el metabolismo y en la inflamación. Los datos obtenidos muestran que la deficiencia de IL-6 tanto muscular como adipocitaria tiene efectos dependientes del sexo. No se observaron alteraciones en el crecimiento en ninguno de los modelos pero sí diferencias en la ganancia de peso. Los machos deficientes en IL-6 muscular engordaron menos que sus controles y en el caso de las hembras se observó lo contrario. Estas diferencias se exacerbaron en los animales alimentados con la dieta grasa. Por lo que respecta a la deficiencia de IL-6 adipocitaria los efectos en la ganancia de peso sólo se vieron en los ratones alimentados con dieta grasa en donde la deficiencia de IL-6 sólo mostró efecto significativo en las hembras que ganaron menos peso que las controles. El estudio de la ingesta y de los neuropéptidos hipotalámicos que controlan la ingesta y el gasto energético sugiere que los efectos de la IL-6 se darían sobretodo en el control del gasto energético y no tanto por cambios en la ingesta. Así, en condiciones basales los machos deficientes en IL-6 muscular presentaron un perfil de activación del gasto energético y en las hembras lo contrario. Por lo que se refiere a la deficiencia de IL-6 adipocitaria, aunque no hubo diferencias en el peso, sí las hubo en los neuropéptidos hipotalámicos. En resumen, la IL-6 tiene efectos en el control de la homeostasis energética a nivel central y periférico. La disminución de los niveles plasmáticos de IL-6, según su origen, tiene diferentes efectos a nivel local regulando la expresión de otro u otros factores que probablemente sea o sean los responsables de los efectos observados. / Interleukine 6 is a pleiotropic cytokine whose main function is regulating inflammation in the immune system. However, IL-6 also affects the central nervous system (CNS), and it participates in the exercise response and in metabolism (mainly insulin-related functions). Several studies show that IL-6 could have a role in the control of body weight in both the CNS and the periphery. It is unknown, and currently the matter of debate, whether CNS-acting IL-6 is produced in situ or elsewhere. It would then be possible that IL-6 produced by non-immunologic tissues had an important role in the control of body weight. In the last few decades, it has been shown that skeletal muscle produces and secretes myokines. IL-6 is the most abundant and it is produced during muscular contraction, possibly participating in some of the exercise-induced metabolic changes. Adipose tissue also produces and secretes this cytokine and it is the main source of IL-6 in non-inflammatory conditions. Skeletal muscle and adipose tissue play an important role in metabolism. These tissues are also the main source of IL-6 in non-inflammatory conditions. That is why we decided to investigate the metabolic role of IL-6 produced by these tissues and its actions in the control of body weight. We generated two different IL-6 conditional knock-outs: one in the skeletal muscle and the other in the adipose tissue. These animals were characterized in basal conditions and after being fed a high fat diet. Body weight and food intake were measured. Glucose and insulin response were studied. Several tissues were weighted. Some metabolites and hormones levels and metabolic and inflammatory gene expression were also analyzed. In both models IL-6 deficiency had a sex-dependent effect. Our data suggest that these mice had a normal growth. However, there were changes in body weight gain. Muscular IL-6 deficient mice gained less weight than controls, whereas in females the opposite occurred. These differences were exacerbated in mice fed a high fat diet. Regarding the adipose IL-6 deficiency model, adipose IL-6 deficiency only had an effect in body weight in mice fed a high fat diet. Thus, knockout females showed resistance to obesity, gaining less weight than controls. In males this effect was smaller and not significant. Food intake and hypothalamic neuropeptides controlling food intake and energy expenditure were analyzed, too. Our data suggest that body weight changes would be mainly caused by changes in energy expenditure rather than by changes in food intake. Thus, in basal conditions muscular IL-6 deficient males showed energy expenditure activation and in females the opposite occurred. In the case of adipose IL-6 deficiency, although body weight gain in basal conditions was unchanged, hypothalamic neuropeptide expression was altered. In conclusion, IL-6 has either central or peripheral effects on the control of energy homeostasis. Decreased levels of IL-6 have, depending on their origin, different local effects in the regulation of other factors that probably caused the observed changes.

En el presente trabajo de investigación se determina por primera vez la composición flavónica de "Thymus willkomii", "T. aestivus" y "T. glandulosus", y se efectúan nuevas aportaciones sobre los polifenoles de "T. membranaceus", "T. longiflorus", "T. moroderi", "T. funkii", "T. capitellatus", "T. camphoratus", "T. vulgaris", "T. baeticus" y "T. orospedanus".Se aislan 27 flavonoides de las hojas de "T. moroderi". Veintiuno son aglicones que se distribuyen en catorce flavones: 5-desmetilnobiletina 8-ome-cirsilineol cirsilineol xantomicrol pilloina 5 4'-(OH)2-7 8-(OME)2-flavona genkwanina sideritoflavona apigenina timusina sorbifolina 7-0-ME-luteolina luteolina y 6-OH-luteolina; un flavonol: kempferol; cuatro flavanonas; cinco 4'-(OH)2-6, siete 8-(OME)3-flavanona, sakuranetina, naringenina y eriodictiol; y dos dihidroflavonoles: taxifolina y dihidrokempferol. Seis son heterosidos: cinco o-heterosidos: 7-0-glucuronil-luteolina 7-0-xilosil-luteolina 7-0-glucosil-luteolina 3'-0-allosil-luteolina (nuevo producto natural) y un diglicosido acetilado de luteolina; y un c-heterosido: vicenina-2. Además, dos de ellos se encuentran por segunda vez en la naturaleza, uno es nuevo para la familia Labiadas y seis son nuevos para el género "Thymus" L.El estudio de los aceites esenciales permite identificar más del 90% de las esencias de "T. moroderi", "T. membranaceus", "T. moroderi", "T. glandulosus" y "T. willkomii" que no habían sido investigadas. Se aportan nuevos datos sobre la composición de las de "T. membranaceus", "T. funkii", "T. aestivus", "T. baeticus" Y "T. camphoratus". Por lo menos veinte de los componentes identificados son nuevos para el género "Thymus". Se estudian también los aceites esenciales de individuos de "T. moroderi", "T. membranaceus" y su hibrido, observándose una mayor variabilidad en los componentes sesquiterpénicos que en los monoterpénicos.

La presente tesis doctoral realiza un estudio en profundidad de distintos parámetros fisiológicos, morfológicos y anatómicos del trigo candeal ("Triticum Aestibum" L.C.V. Kolibri), y la relación que los mismos tienen con otros factores ontogénicos y ambientales. Este estudio tiene una gran importancia ya que nos estamos refiriendo a la especie de trigo más cultivada en el mundo moderno, en particular en las latitudes altas de los dos hemisferios (Canadá, Argentina, Francia, Ucrania), y se usa ampliamente para panificación. El estudio incluye un total de seis apartados. En primer lugar, una introducción que comienza con un análisis sobre la conductancia difusiva del CO2 en la hoja y prosigue con la descripción de los factores anatómicos y morfológicos que condicionan dicha conductancia. Para finalizar, dicha introducción presenta las relaciones entre la anatomía foliar y la capacidad fotosintética.El segundo capítulo está dedicado a presentar el material utilizado y los métodos de análisis empleados, mientras que el tercero permite ofrecer los resultados obtenidos en el transcurso de la investigación. La discusión y las conclusiones ocupan los capítulos cuarto y quinto respectivamente. Un anexo de tablas y un apartado conteniendo la bibliografía manejada en la presente tesis completan el articulado de la misma.

En general, se acepta como definición de senescencia los procesos progresivos y de deterioro que preceden a la muerte de una célula madura, órgano u planta entera (Wareing y Phillips, 1971, Beevers 1976, Thimann et al 1982) En las hojas, la senescencia va estrechamente asociada al amarilleamiento y pérdida de clorofilas que aparecen antes de la abcisión o bien de la marchitez de una hoja que no esté a la sombra. Estos síntomas pueden ser eliminados en algunos casos mediante hormonas o nutrientes, lo cual significa que la degradación del cloroplasto no lleva a una muerte inevitable. Sin embargo, se ignora si la senescencia en las hojas es una secuencia programada de acontecimientos, independientes del factor ambiental que haya sido su causa. También se discute si una simple falta específica metabólica puede llevar a una senescencia celular irreversible.Con la intención de aportar luz sobre estas y otras cuestiones relacionadas, la presente tesis incluye una serie de estudios sobre la senescencia foliar provocada por escisión foliar (Hordeum vulgare L.) y en condiciones naturales (Triticum aestivum cv Kolibri). Las variaciones en los parámetros estudiados fueron relacionados entre si aplicándose asimismo modelos matemáticos de intercambio gaseoso.

Tesi realitzada conjuntament amb la "Aarhus University, Institute of Bioscience" / The páramo is a high mountain ecosystem that includes the natural and semi-natural habitats located between the montane treeline and the permanent snowline in the humid Northern Andes. Given its recent origin and continental insularity among tropical lowlands, the páramo evolved as a biodiversity hotspot, with a vascular flora of more than 3400 species and high endemism. Moreover, the páramo provides many ecosystem services for human populations, essentially water supply and carbon storage. Anthropogenic activities, mostly agriculture and pasture practices, as well as climate change are major threats for the páramo’s ecological integrity. Consequently, further scientific research and conservation strategies must be oriented towards this unique region. Botanical and ecological knowledge on the páramo is extensive but heterogeneous. Moreover, most research studies and management strategies are carried out at local to national scale and given the vast extension of the páramo, regional studies are also needed. The principal limitation for regional páramo studies is the lack of a substantial source of good quality botanical data covering the entire region and freely accessible. To meet the needs for a regional data source, we created VegPáramo, a floristic and vegetation database containing 3000 vegetation plots sampled with the phytosociological method throughout the páramo region and proceeding from the existing literature and our fieldwork. We made VegPáramo accessible online through a webportal, www.vegparamo.com, from which the data can be freely consulted and downloaded. We then used the VegPáramo data to conduct a regional vegetation classification of the páramo. We used a clustering technique and classified the region into 17 clusters, 14 representing natural phytogeographical units of one or several plant communities and 3 artificial ensembles. We characterized the 17 clusters and estimated the alpha diversity and beta diversity to highlight species richness and floristic similarities. Our last study focused on the plant diversity patterns in the páramo region. We used the VegPáramo data and our classification results to estimate and compare plant diversity at local and regional scale in the altitudinal belts of the páramo. We evaluated the importance of the environment as driver of species richness using regression models. Finally, we modeled the predicted species richness in the páramo region and highlighted biodiversity hotspots. Our project contributes to a better understanding of the páramo biogeography and makes primarily suggestions for conservation. We believe further research should focus on the impacts of climate change on the páramo flora and vegetation. / La región biogeográfica que incluye los ecosistemas naturales y semi-naturales de alta montaña distribuidos entre el bosque montano y las nieves perpetuas en los Andes del Norte recibe el nombre de páramo, el cual es considerado un hotspot de biodiversidad, con más de 3.400 especies de plantas vasculares y un alto grado de endemismo. La gran biodiversidad del páramo se debe en gran parte a su reciente origen y a su insularidad continental. Los páramos proporcionan muchos servicios ecológicos a las poblaciones humanas, sobretodo en el subministro de agua y el secuestro de carbono. Las actividades antrópicas como la agricultura y el pastoreo, y el cambio climático son las principales amenazas para el equilibrio ecológico del ecosistema. Consecuentemente, es imprescindible aumentar nuestro conocimiento científico y proponer nuevas estrategias de gestión y de conservación. La mayoría de estudios botánicos y ecológicos sobre el páramo, al igual que los planes de gestión, se desarrollan desde escala local hasta nacional. Aunque estos estudios son aportaciones de gran valor científico, también es importante considerar el ecosistema en toda su extensión para obtener unos resultados y patrones válidos en la región biogeográfica. Los estudios regionales sobre la biogeografía de plantas en el páramo son muy escasos, siendo las principales limitaciones la dificultad de establecer colaboraciones científicas y de gestión internacionales y la falta de fuentes de datos biológicos de buena calidad y de libre acceso. Consecuentemente, construimos VegPáramo, una base de datos de flora y vegetación para el páramo andino, que contiene 3.000 inventarios de vegetación muestreados con el método fitosociológico en la región, y que proceden tanto de la literatura como de nuestro trabajo de campo. Creamos un portal web para VegPáramo, www.vegparamo.com, a partir del cual se pueden consultar y descargar los datos libremente. Usamos los datos de VegPáramo para clasificar la vegetación de páramo a nivel de la región. Con una metodología de clustering no-jerárquico, clasificamos el páramo en 17grupos (o clusters) de los cuales 14 representan a unidades fitogeográficas naturales conteniendo una o varias comunidades vegetales y 3 son artificiales. Caracterizamos los 17 grupos por su flora diagnóstica y los comparamos a nivel de diversidad alpha y beta. Finalmente, usamos los datos de VegPáramo y los resultados de nuestra clasificación para estimar y comparar la diversidad de plantas a escala local y regional en los pisos altitudinales del páramo con el objetivo de destacar y entender los principales patrones de riqueza florística en la región. Evaluamos el poder explicativo del ambiente en la riqueza florística mediante modelos de regresión. Finalmente, modelamos la riqueza florística potencial en la región y destacamos unos hotspots de biodiversidad. Nuestro proyecto contribuye a entender mejor el páramo como región biogeográfica y propone primeras sugerencias de áreas concretas para la conservación. Pensamos que los esfuerzos futuros de investigación y de gestión deberían enfocarse particularmente en los impactos del cambio climático sobre la flora y la vegetación del páramo.

En l'actualitat, la concentració atmosfèrica de CO2 està augmentant de forma important a conseqüència de les emissions antropogèniques. Per tant, resulta essencial conèixer quina serà la resposta dels vegetals al CO2 elevat, especialment a llarg termini. Si bé s'han realitzat molts estudis que avaluen l'impacte del CO2 elevat sobre les plantes, la gran majoria s'han dut a terme en espècies de creixement ràpid. Per això, és una incògnita quin serà el comportament de les plantes de creixement lent en un futur ambient on la concentració de CO2 serà molt superior a l'actual. L'objectiu principal d'aquest treball és estudiar la resposta a llarg termini al CO2 elevat de dues espècies de creixement molt lent, Chamaerops humilis i Cycas revoluta, les quals presenten un gran interès en aplicacions ornamentals i restauració paisatgística.Durant 20 mesos, es van cultivar plantes d'ambdues espècies a CO2 ambiental (A, 400 ppm) i CO2 elevat (E, 800 ppm) als hivernacles del centre de Cabrils de l'IRTA. El CO2 elevat va estimular el creixement de manera notable i progressiva en el temps. Així, les diferències de biomassa entre tractaments van començar a ser significatives a partir dels 4 mesos, incrementant-se fins al final de l'experiment. Als 20 mesos, el CO2 elevat va augmentar la producció de biomassa en relació als individus control un 81% i un 152%, a Chamaerops i Cycas, respectivament. A més, es va trobar una correlació negativa entre la taxa de creixement relatiu (RGR) i l'estimulació de la producció de biomassa pel CO2 elevat (BER), tant a nivell interespecífic com intraespecífic. Aquests resultants posen de manifest que la resposta a llarg termini al CO2 elevat d'aquestes plantes de creixement lent és molt superior a la descrita en plantes de creixement ràpid. Per això, en un futur aquestes espècies podrien ser ecològicament molt rellevants. A més, es pot considerar l'adobat carbònic com una tècnica viable per millorar la seva producció en hivernacle a zones de clima mediterrani.La resposta fotosintètica al CO2 elevat permet explicar en gran part els resultats de biomassa. Així, als 20 mesos Chamaerops humilis va presentar una aclimatació a la baixa de la taxa de fotosíntesi com a conseqüència de l'exposició a CO2 elevat, la qual no es va produir a Cycas revoluta. Aquest fet explicaria la inferior resposta al CO2 de la producció de biomassa de Chamaerops respecte a Cycas. No obstant, malgrat la reducció de la capacitat fotosintètica observada a les plantes de Chamaerops crescudes a CO2 elevat, mesures de fotosíntesi del conjunt de la capçada van mostrar que el guany net de carboni per planta va ser superior en aquests individus, a conseqüència d'una major àrea foliar. A Cycas, les plantes crescudes a CO2 elevat, sense "down-regulation" de la fotosíntesi i amb molta més àrea foliar, van obtenir una integral diària d'assimilació per planta molt superior a les plantes control.Finalment, mitjançant estudis amb isòtops estables de carboni, es va realitzar un model de la gestió foliar del carboni recentment assimilat i la seva distribució als diferents òrgans de la planta. Els resultats obtinguts suggereixen que en ambdues espècies la gestió del carboni assimilat per les fulles està molt relacionada amb la resposta aclimatativa de la fotosíntesi al CO2 elevat. Així, Chamaerops humilis va acumular a les fulles importants quantitats de carboni recentment assimilat, fet que sembla estar implicat en l'aclimatació a la baixa de la fotosíntesi observada a elevat CO2. En canvi, Cycas revoluta va exportar a altres òrgans la gran majoria del carboni assimilat, la qual cosa sembla evitar una acumulació de fotoassimilats que desencadenaria una aclimatació fotosintètica. / Atmospheric CO2 concentration is rising as a consequence of anthropogenic emissions, but very little is know about the behavior of slow-growing plants to elevated CO2. Therefore, the aim of the present work is to study the long-term response to elevated CO2 of two very slow-growing Mediterranean species, Chamaerops humilis and Cycas revoluta, which present a great interest in ornamental applications and landscaping restoration.Plants of both species were grown for 20 months in a greenhouse under ambient and elevated CO2 concentration, 400 ppm (δ13C=-12.8 ) and 800 ppm (δ13C=-19.2 ), respectively. Elevated CO2 increased significantly the biomass production in both species, 81 and 152%, in Chamaerops and Cycas, respectively. Moreover, a negative correlation was found between relative growth rate and biomass enhancement ratio. These results showed larges responses to elevated CO2 in slow-growing plants regarding to fast-growing plants. Therefore, these species could play an important role at ecological level for the future. On the other hand, CO2 enrichment seems a viable technique to improve their greenhouse production under Mediterranean climate.As a consequence of 20 months of elevated CO2 exposure, Chamaerops showed a photosynthetic down-regulation whereas Cycas did not show it. Therefore, biomass results can be explained to a large extent by the photosynthetic response to elevated CO2. However, despite photosynthetic capacity reduction observed in Chamaerops plants grown under elevated CO2, canopy gas-exchange measurements demonstrated a bigger daily CO2 uptake per plant, due to a higher leaf area. Obviously, net CO2 assimilation per plant was also bigger in Cycas plants grown under elevated CO2 regarding to ambient plants.Finally, a model of leaf carbon management recently assimilated and its distribution between the plant organs was performed using carbon stable isotopes. Results in both species suggest a close relation between leaf carbon management and photosynthetic acclimative response to elevated CO2. Thus, Chamaerops accumulated big amounts of carbon in the leaves that it seems to be related with down-regulation of photosynthesis caused by elevated CO2. In contrast, Cycas exported most of assimilated carbon to others organs. This fact would avoid an accumulation of photoassimilates in the leaves witch would trigger the photosynthetic acclimation.

Tesi realitzada al Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA), Centre de Cabrils / The availability of most edible ectomycorrhizal mushrooms depends on their natural fructification. Therefore, mycorrhizal plant production could be an alternative for obtaining ectomycorrhizal edible fungi. The first step to establish a plantation for a certain species of mushrooms is the production of plants, inoculated with the fungus, in order to be outplanted to field. The mycorrhization of plants with species of the Boletus edulis complex has been achieved under pure culture synthesis conditions. The production of B. edulis mycorrhizal plants under nursery conditions could be achieved by acclimation of in vitro-produced mycorrhizal plants, but needs still more research to determine an appropriate procedure. Sporocarp formation of these fungi is linked to habitat characteristics and climate conditions, but these data alone do not explain all the trends of fungal fruiting and dynamics. It could be hypothesized that the amount of soil mycelia could also be related to the production of carpophores. Progress of new technologies in molecular biology and the availability of fungal genomes have led to the development, implementation and use of techniques for the traceability of edible ectomycorrhizal fungi. Through the thesis it has been demonstrated that the real- time PCR technique, with the design of specific oligonucleotides for the detection and quantification of extraradical mycelium in soil, allows us to determine the concentration of soil mycelium in forests and plantations, increasing detection limits over conventional PCR. Specific primers and probes have been designed for B. edulis and Tuber melanosporum for real-time PCR amplification, allowing the traceability of these fungal species in the controlled production of edible mycorrhizal mushrooms. The annual belowground dynamics of extraradical soil mycelium, ectomycorrhizal root tips and sporocarp production of two ectomycorrhizal fungi, B. edulis and Lactarius deliciosus, have been studied in two different pine forests (Pinar Grande and Pinares Llanos, respectively) in Soria in permanent plots. Quantification of extraradical mycelium of Rhizopogon roseolus x Pinus pinea plantations (two in Cabils) and of T. melanosporum x Quercus ilex plantation (one in Cerc), in Catalunya has been carried out from its establishment until 24 or 48 months. T. melanosporum extraradical mycelium has also been quantified by real-time PCR in a natural truffle ground and in seven truffle orchards (around 20 years old) established in Tierra Estella and Valdorba sites (Navarra). Finally, the spatial genetic structure of T. melanosporum population was analyzed in a productive orchard (France). The distribution of the two T. melanosporum mating types was monitored in the soil. Ectomycorrhizas and ascocarps were mapped and genotyped using simple sequence repeat markers and the mating type locus and their genetic profiles were compared. No direct relationships were found between soil mycelium amounts and sporocarp production for any of the studied fungal species, but it was possible to obtain positive correlations between vegetative structures (ectomycorrhiza and extraradical mycelium) for B. edulis, R. roseolus and T. melanosporum. The results obtained open the possibility of using quantification of soil mycelium by real-time PCR as a good indicator for root colonization in field conditions (in natural areas or in manmade orchards), especially when a nondestructive sampling or less time consuming analysis were required. The extraradical mycelial amounts of B. edulis, L. deliciosus and R. roseolus and T. melanosporum mycorrhizas were correlated with climate parameters as temperature, rainfall, solar radiation, relative humidity and evapotranspiration. Moreover, it has been possible to map the distribution of different T. melanosporum genotypes trough the traceability of ascocarps, ectomycorrhizas and soil samples. A pronounced spatial genetic structure was found. A nonrandom distribution pattern of the T. melanosporum was observed, resulting in field patches colonized by genets that shared the same mating types. / La disponibilitat de la majoria dels fongs micorízics comestibles depèn de la seva fructificació natural. La formació de bolets està relacionada amb les característiques de l'hàbitat i les condicions climàtiques, però aquestes dades no expliquen ni la dinàmica de la fructificació ni del miceli d’aquests fongs. L’establiment de plantacions a partir de plantes micorizades pot ser una alternativa per a l'obtenció de fongs comestibles ectomicorízics. El progrés de les noves tecnologies en la biologia molecular han permès el desenvolupament, implementació i ús de tècniques per a la traçabilitat dels fongs ectomicorízics comestibles. A la tesi s'ha demostrat que la PCR en temps real, amb el disseny d'oligonucleòtids específics per a la detecció i quantificació de miceli extraradical, ens permet determinar la concentració de miceli present al sòl tant a boscos com a plantacions. La micorizació de plantes amb espècies del complex Boletus edulis s'ha aconseguit en condicions de cultiu pur. S’han dissenyat encebadors i sondes específics per l’amplificació de B. edulis i Tuber melanosporum per PCR en temps real. S’ha estudiat la dinàmica estacional del miceli extraradical, les ectomicorizes i la producció de B. edulis i Lactarius deliciosus, a dos boscos de Sòria. També s’ha quantificat el miceli extraradical de Rhizopogon roseolus (a dues plantacions) i de T. melanosporum (a una plantació), des del seu establiment. Per altra banda s’ha quantificat el miceli extraradical de T. melanosporum en una tofonera natural i en set plantacions (d’uns 20 anys). Finalment, s’ha analitzat l'estructura genètica d’una població de T. melanosporum a una plantació productiva, determinat la distribució dels tipus de compatibilitat al sòl, i els genotips de micorizes i ascocarps fent us de marcadors microsatèl•lits. No s'ha trobat relació directa entre les quantitats de miceli del sòl i la producció per cap de les espècies estudiades, però s’ha correlacionat positivament les estructures vegetatives de B. edulis, R. roseolus i T. melanosporum. Els resultats obren la possibilitat d'utilitzar la quantificació de miceli del sòl per PCR en temps real com un bon indicador de la colonització de les arrels en condicions de camp. Les quantitats de miceli extraradical de B. edulis, L. deliciosus i R. roseolus i les micorizes de T. melanosporum s’han correlacionat amb diferents paràmetres climàtics. Finalment, ha estat possible determinar la distribució dels diferents genotips de T. melanosporum a una plantació, on es va trobar una estructura genètica espacial amb un patró de distribució no aleatori, resultant en zones de camp colonitzat per genets que compartien els mateixos tipus de compatibilitat.