Fue en mayo de 1972 cuando el Prof. X. Llimona nos mostró un plasmodio de mixomicete que cubría una mesa de madera, abandonada, en un camping de Cadaqués (Alt Empordà). Instados por dicho profesor establecimos un cultivo en cámara húmeda que llevó al plasmodio a la fructificación. El estudio del ciclo vital de dicho organismo, el entusiasmo del Dr. X. Llimona, el excelente libro de Martin y Alexopoulos (1969) y, posteriormente, la ayuda del Departamento de Botánica de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona y de la especialista N. E. Nannenga-Bremekamp (Doorwerth) nos confirmaron en la decisión de estudiar los.mixomicetes. Durante el período 1974-1976 estudiamos los mixomicetes de Cataluña desde el punto de vista florístico, cuyos resultados fueron presentados como tesina bajo el nombre "Contribución a la flora de mixomicetes de Cataluña", para la obtención del grado de Licenciatura en febrero de 1977. Las conclusiones que se extraían de dicho trabajo entraban en conflicto con la idea original de que los mixomicetes son poco frecuentes en las localidades de clima xérico y de que la distribución geográfica de los mixomicetes es aleatoria. En la primavera de 1976, al plantear el presente trabajo, enfocamos la investigación hacia el estudio florístico de los mixomicetes y sus relaciones fitosociológicas. No pretendíamos realizar un trabajo sobre distribución geográfica sino sobre cómo se distribuyen los mixomicetes en las distintas comunidades vegetales. Por ello se amplió el área de estudio, siguiendo la región mediterránea, a zonas de clima subdesértico: Principado de Cataluña, País Valenciano, Islas Baleares y antiguo Reino de Murcia, que incluía las provincias de Murcia y Albacete. Los mixomicetes forman un grupo poco estudiado en España. En 1976 se habían citado para dicho territorio tan solo el 10% de las especies conocidas en el mundo. No existe monografía alguna sobre mixomicetes españoles, ni existían trabajos fitosociológicos sobre mixomicetes. El presente trabajo está estructurado en varios bloques: Análisis histórico de la bibliografía existente al empezar el estudio, síntesis de los conocimientos sobre la biología de los mixomicetes, análisis biogeoclimático del área de investigación, catálogo florístico, con descripción de las especies recolectadas, ecología, localidades en donde las hemos encontrado y claves para su identificación y, finalmente, análisis corológico, fitosociológico (relaciones con comunidades de plantas superiores) y ecológico, ampliado con referencias bibliográficas y datos personales que pudieran existir sobre cada especie en la Península Ibérica e islas Baleares, en el momento actual.

En aquesta tesi s'estudia la metodologia numèrica de classificació de comunitats de vegetals. Les dades estudiades són inventaris de pastures dels estatges montà i subalpí, així com diversos matollars, màquies i boscos mediterranis. En un primer bloc de capítols s'aborden l'estructura i composició de les comunitats d'estudi. Concretament, s'estudia la diversitat de les comunitats i la suficiència de mostratge, la metodologia de càlcul de la fidelitat dels tàxons en bases de dades, i els problemes de discriminabilitat numèrica entre sintàxons. Un segon bloc d'aportacions s'ocupa d'estudiar pròpiament la metodologia de classificació: Es revisen i comparen diversos mètodes estadístics d'anàlisi de grups de vegetació (algoritmes jeràrquics aglomeratius, TWINSPAN, algoritmes partitius), s'estudia l'efecte que té la manera de mesurar les distàncies o proximitats entre inventaris sobre l'anàlisi de grups, es proposa un nou model de classificació per a l'anàlisi de grups de vegetació basat en l'algorisme Possibilistic C-means, i s'estudien estratègies de ponderació de variables (especies). El bloc final de capítols està dedicat a les aplicacions informàtiques desenvolupades. Per una banda es descriuen els programes QUERCUS, un editor de dades de vegetació, y GINKGO, una eina d'anàlisi multivariant basada en distàncies. Per l'altra, es presenta un sistema basat en el coneixement, anomenat ARAUCARIA, que té com a objectiu la determinació automàtica d'inventaris de vegetació.ENGLISH / This thesis studies the numerical classification methodology of plant community classification. The analyzed data sets are relevés from montane and subalpine grassland communities (O.Brometalia erecti), and mediterranean shrublands, maquis and forests (Cl. Quercetea ilicis). The first block of chapters approaches the structure and composition of the data sets. Concretely, community diversity and sampling sufficiency are studied first, followed by a chapter on taxon fidelity calculation methodology and another on numerical discriminability between syntaxa. The second block of chapters deals with numerical classification methodology itself: Cluster analysis numerical algorithms (hierarchical agglomerative, TWINSPAN, partitive) are reviewed and compared. The effect of numerical scalar transforms of data and proximity measures on clustering results are compared. A new vegetation data clustering strategy is proposed, on the basis of Possibilistic C-means algorithm. Finally, the effect of some variable weighting strategies on classification results are tested. The final chapters are devoted to describing software applications. On one hand two programs are described, the vegetation data editor QUERCUS and GINKGO, a multivariate analysis tool oriented to distance-based analyses. On the other hand, a knowledge-based system called ARAUCARIA is presented to provide automatic classification of relevé data.

La circumscripció de la família Bacidiaceae es troba caracteritzada per la presència de tàxons amb tal·lus crustacis, apotecis majoritàriament biatorins, presència d'un exciple desenvolupat, ascs del tipus Bacidia i ascòspores hialines, d'el·lipsoïdals a aciculars, des d'unicel·lulars a septades transversalment. Conjuntament amb la delimitació de la família es presenta la circumscripció dels diferents gèneres inclosos en ella i que es troben presents a l'àrea d'estudi, com també s'indiquen els caràcters que els diferencien. S'adjunta una clau pels gèneres ibèrics de Bacidiaceae.La segona part del treball es centra en la circumscripció dels gèneres Bacidia i Bacidina a la Península Ibèrica i les Illes Balears, així com la revisió taxonòmica de les espècies que es troben presents. La diferenciació entre els dos gèneres rauen en l'estructura de l'aparell apical de l'asc, l'anatomia de l'exciple, l'anatomia interna del tal·lus i la morfologia de les ascòspores. S'aporta una clau per a la determinació de les espècies de cada gènere.El gènere Bacidia es troba representat per 21 espècies a l'àrea d'estudi. Les diferents espècies es caracteritzen en base a la morfologia de les ascòspores. De les espècies presents, una nova espècie ha estat descrita : B. parathalassica. La presència de dues espècies, citades amb anterioritat, sembla ésser dubtosa a la Península Ibèrica: B. biatorina i B. millegrana. Tres espècies que havien estat citades han d'ésser considerades combinacions no vàlides: B. microbola, B. minutissima i B. symmictoides. Per altra banda, B. balearica ha resultat ésser un sinònim de Schismatomma picconianum.El gènere Bacidina es troba representat per 11 espècies a la Península Ibèrica i les Illes Balears. Els caràcters que permeten diferenciar les espècies són la coloració dels apotecis, la seva morfologia, la coloració i les cèl·lules terminals de l'exciple, les pigmentacions i reaccions dels pigments de l'epiteci i de l'hipoteci. De les espècies presents a l'àrea, B. caligans és una nova combinació. De les restants espècies citades, B. assulata és dubtosa la seva pertinença al gènere al presentar caràcters tant de Bacidina com de Bacidia.Una espècie de Bacidina és reportada per primera vegada per Europa, una espècie de Bacidia és citada vàlidament per primera vegada per la Península Ibèrica; i tres espècies (dues pertanyents a Bacidia i una a Bacidina) ho són per Portugal. A més s'amplia l'àrea de distribució dins de la Península Ibèrica de 12 espècies de Bacidia i 5 espècies de Bacidina.L'anàlisi cladística de les espècies ibèriques de Bacidia i Bacidina, a partir de caràcters morfològics, ens permet diferenciar tres grups a Bacidia, les espècies que els integren comparteixen la morfologia de les ascòspores i les pigmentacions i reaccions dels apotecis; en canvi les espècies de Bacidina integrarien un grup natural força homogeni.

Al plantearnos la realización de nuestra tesis doctoral, existían dos necesidades principales a cubrir. La primera, derivada de la escasez de datos florísticos sobre los líquenes que se desarrollan sobre substratos silícicos de tierras bajas y de ambientes húmedos, próximas al litoral. La segunda necesidad a cubrir, era iniciar la línea de investigación quimiotaxonómica en los líquenes; se trataba pues de poner en marcha los métodos de análisis químicos que, en el campo de la liquenología, se estaban utilizando para la caracterización química de las especies.Los escasos datos florísticos disponibles acerca de los líquenes silicícolas de las zonas bajas, costeras y relativamente húmedas quedaban recogidos en los trabajos publicados por BALLESTEROS (1982) para el litoral de la Costa Brava, y de TORRES & HLADUN (1982) para el Turó de Sant Mateu (Premia de Mar). Posteriormente aparecieron otros trabajos como el de LLIMONA (1995), sobre la Península del Cap de Creus.El estudio liquenológico de la comarca del Maresme ofrecía un gran atractivo por varias razones. En primer lugar, porque esta comarca está formada en buena parte por un gran batolito granítico y, por consiguiente, presenta numerosos afloramientos de este tipo de roca. En segundo lugar, por su posición privilegiada, al lado del mar, que hace de ella una de las comarcas litorales más templadas de Cataluña, con una temperatura media entre 14-16°C, y a la vez una de las más húmedas, con precipitaciones que oscilan entre los 529 mm y 759 mm. Un tercer argumento que se tuvo en consideración para realizar este estudio liquenológico de esta comarca litoral fue la existencia de una parte del territorio incluida en la zona protegida del Pare Natural del Montnegre i el Corredor. Esta zona protegida, con poca o menor influencia humana, permitía suponer que se encontraría en ella una mayor riqueza en número de taxones - al contrario de lo que ocurre en la mayor parte del litoral catalán, caracterizado por una gran humanización - por lo que podría ser representativa de la flora y vegetación liquénica original. Por ello, la comparación entre áreas poco y áreas muy alteradas, dentro del área, facilitarían la obtención, en un estudio futuro, de una idea más precisa sobre los efectos del impacto ambiental del hombre sobre este territorio, poniendo asimismo las bases para seguimientos posteriores.Sin entrar en la justificación y antecedentes históricos de la quimiotaxonomía, recogidas en diferentes obras (CULBERSON, 1969; ELIX, 1996; MANRIQUE, 1989; SERIÑA, 1990...) creemos necesario hacer referencia a los primeros liquenólogos españoles que se iniciaron en este ámbito de estudio y de cuyos consejos y trabajos nos hemos nutrido un gran número de liquenólogos. En este sentido, en España, el primer intento que se realizó sobre el estudio de las substancias liquénicas corresponde a ESTÁN (1981) bajo la dirección del Dr. Llimona. Pero, realmente hay que reconocer que la consolidación de esta línea de investigación no queda bien establecida hasta la aparición de los trabajos del Dr. Manrique y su equipo de colaboradores; por ejemplo MANRIQUE & CRESPO (1983), MANRIQUE & DÍAZ (1984), MANRIQUE, BALAGUER & VALLADARES (1985), MANRIQUE & GARCÍA-SANCHO (1987)...y también los diferentes trabajos de licenciatura y doctorado, dirigidos por él, de diferentes miembros de este equipo con datos en muchos casos aún inéditos (LÓPEZ-REDONDO, 1988; SERIÑA, 1990; RICO, 1989; ARROYO, 1991...).Con estas consideraciones y después de comentar los dos grandes objetivos generales, de tipo florístico y quimiotaxonómico, de este trabajo, que venimos desarrollando desde 1984, pasamos a formular los objetivos concretos.1) Objetivos de tipo florístico: - Elaborar un catálogo florístico de los liqúenes silicícolas de la comarca del Maresme.- Estudiar y describir los caracteres macroscópicos y microscópicos de aquellos taxones recolectados que ofrecieran alguna dificultad para su correcta identificación, aportando de esta manera datos sobre su morfología y anatomía, y con inclusión de iconografía para las especies que se nos han presentado como más conflictivas. Se contribuye de esta manera a un mejor reconocimiento de las especies mediterráneas.- Aportar datos sobre la autoecología de cada taxón, como base para estudios posteriores de las comunidades liquénicas silicícolas de las tierras bajas, costeras y relativamente húmedas de Cataluña.- Ordenar en un herbario los taxones recolectados e intercalar parte del material en el herbario BCC de la Facultat de Biología de la Universitat de Barcelona.2) Objetivos de tipo químico- Establecer la línea de investigación quimiotaxonómica en nuestro grupo de liquenología, mediante la puesta en marcha de diferentes métodos analíticos, espectrofotométricos, cromatográficos (TLC y HPLC) y espectrométricos, que nos permitan detectar e identificar los metabolitos secundarios de los líquenes.- Contribuir a la caracterización mediante estas técnicas de algunas de las substancias liquénicas encontradas por los análisis previos de TLC.- Mediante la aplicación de estos métodos de análisis químicos, contribuir a la caracterización química de las especies, en general, y en particular a las de nuestra área de estudio, completando de esta manera el estudio y la descripción de los taxones recolectados.Por consiguiente, y como paso previo, se trata en primer lugar de analizar el suficiente número de especies que puedan utilizarse como patrón, obteniendo, por lo tanto, un volumen de datos adecuado que puedan aplicarse para resolver aquellos problemas, relacionados con la quimiotaxonomía, con el que nos enfrentamos los diferentes componentes de nuestro grupo de liquenología; en este sentido, muchos de los resultados de este estudio han sido y son utilizados en otros diversos estudios de nuestro equipo de liquenología tales como trabajos de doctorado y de revisión taxonómica. Y, en segundo lugar, como ya se ha indicado, aplicar estos resultados a la identificación o verificación de los taxones liquénicos recogidos durante la preparación del presente estudio.

El present estudi s'emmarca en la línia d'investigació de liquenologia del Departament de Biologia Vegetal (Unitat de Botànica) de la Universitat de Barcelona, iniciada als anys setanta pel Dr. X. Llimona, i l'objectiu principal de la qual és aconseguir un bon coneixement de la flora i la vegetació liquèniques de Catalunya i zones pròximes. Com a principals fruits que aquesta línia ha anat donant, podem destacar els estudis sobre els líquens terrícolo-gipsícoles, silicícoles) i epifítics. Contràriament, els líquens calcícoles han estat menys estudiats al nostre país, tot i que els substrats carbonatats són els que ocupen la superfície més gran del país. Entre d'altres raons podem parlar sobre la dificultat del seu estudi i l'existència d'un bon aplec de dades provinents del sud de França, que es poden extrapolar en part. També és cert que aquests líquens presenten unes característique morfològiques que els fan menys aparents que els silicícoles o epifítics, i per tant resulta pràcticament impossible identificar-los al camp, tot i tenir un bon coneixement d'aquests taxons. Amb tot, era evident la necessitat d'endagar un estudi que aportés dades significatives sobre els líquens calcícoles de Catalunya. Després dels nostres primers contactes amb els líquens dels substrats carbonatats, i dels líquens de les roques carbonatades de la vall de Núria (Pirineus) i amb 1'al·licient d'un projecte de la CAICYT sobre els líquens de les zones baixes, properes al litoral mediterrani, vàrem iniciar la prospecció de les zonescostaneres de la Catalunya meridional, que amb una ampliació posterior de l'àrea d'estudi fins a les serralades pròximes, esdevingué el nostre projecte de tesi doctoral.Els objectius que ens vàrem fixar a l'endagar aquest treball foren els següents:a.- Elaborar el catàleg florlstic dels líquens, i dels seus fongs paràsits, que es desenvolupen sobre els diferents substrats carbonatats, del territori situat a la part més meridional de Catalunya, en una zona que abasta des del litoral fins a les primeres serralades, i que ens pogués proporcionar una idea de la seva riquesa floristica. Cal tenir present el desconeixement existent sobre els líquens de la regió mediterrània en general, i no solament dels calcícoles, comparat amb el que hom disposa d'altres regions, com poden ser el centre i nord d'Europa, on aquests estudis han tingut una tradició i una continuïtat envejables.b.- Realitzar una descripció detallada tant dels caràcters macroscòpics com microscopies dels diferents taxons identificats, per tal de poder disposar de dades sobre la seva morfologia i anatomia, i amb la inclusió d'iconografia per a les espècies més interessants. Aquestes descripcions ens han de servir per a pal·liar les deficiències existents en aquest camp per a molts dels taxons mencionats, i ens podran facilitar el reconèixer els grups més conflictius, per a després afrontar l'estudi taxonòmic d'alguns d'ells.c.- Aprofundir en l'estudi taxonòmic d'alguns dels grups de líquens o de fongs liquenícoles poc coneguts, que ens permetés acostar-nos a un millor coneixement d'aquests grups, amb l'estudi en aquest cas, sempre que fos possible, no només exemplars dels corresponents taxons que procedeixin del territori en qüestió, sinó també d'una àrea més àmplia.d.- Disposar de dades sobre les característiques de l'hàbitat dels diferents taxons, per tal de conèixer millor la seva autoecologia, que ens ha de servir com a base per a poder afrontar posteriors estudis fitosociològics de les comunitats de líquens saxícolo-calcícoles de Catalunya.

Tesi realitzada al Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG) / La sobreexpresión del dominio de membrana de la Hidroximetil glutaril CoA reductasa (HMGR) en Arabidopsis thaliana desencadena la formación de agregados vesiculares de retículo endoplasmático (RE), esta capacidad morfogénica tiene precedentes claros en levaduras y mamíferos. En A. thaliana dos genes (HMG1 y HMG2) codifican tres isoformas de HMGR (HMGR1S, HMGR1L y HMGR2), las proteínas HMGR1S y HMGR1L derivan del mismo gen y tienen la misma secuencia, pero la isoforma 1L tiene una extensión en N-terminal de cincuenta residuos de aminoácidos, las tres isoformas de la HMGR se insertan co-traduccionalmente en la membrana del RE. En la presente tesis se determinó la localización subcelular de la HMGR1S de A. thaliana expresando el dominio de membrana de la HMGR1S unido a GFP, se observó que esta proteína quimérica se localiza en el RE formando agregados, con la ayuda de un marcador rojo T3RE, se observó en ensayos de colocalización en N. benthamiana que los agregados de HMGR son parte funcional del RE. Se determinó la organización estructural de las vesículas de HMGR formadas por el dominio de HMGR1S por primera vez a nivel de ultraestructura en hojas de N. benthamiana, así como también de una línea transgénica de A. thaliana, en este análisis se observaron distintas conformaciones lamelares, de círculos concéntricos y cristaloides presentes en los agregados. Se realizaron ensayos de inmunolocalización a nivel de la ultraestructura de los agregados de 1SGFP en A. thaliana, con anticuerpos contra GFP y anticuerpos contra el dominio catalítico de la HMGR, y se observó el marcaje de ambos anticuerpos, indicándonos la presencia en estos agregados, tanto de la 1SGFP como de la HMGR endógena, confirmando que el dominio de membrana de HMGR determina su localización subcelular. Los dominios de RE en el que se acumulan 1S:GFP y/o HMGR fueron denominados como Dominios ER-HMGR. Por otro lado, a pesar de las dificultades técnicas, un estudio anterior sugiere la coincidencia física entre vesículas de HMGR y ER bodies, estas últimas son estructuras derivadas de retículo endoplasmático que cumplen un rol importante en el mecanismo de defensa de las plantas en condiciones de estrés. La identidad estructural y funcional de los ER bodies no ha sido caracterizada aún. En este sentido en la presente tesis se profundizo en el estudio de la coincidencia física y funcional entre vesículas de HMGR y ER bodies, como su caracterización estructural en distintos tipos celulares de A. thaliana. Además, se determinó el papel biológico del dominio de membrana de HMGR en respuesta a estrés utilizando líneas mutantes knock out para el gen HMG1. En este análisis se observó que el gen de la HMGR1 es necesario para la derivación de Dominos ER-HMGR hacia vacuola en respuesta a estrés. / The overexpression of hydroxymetyl-glutaryl CoA reductase (HMGR) membrane domain in Arabidopsis thaliana triggers the endoplasmic reticulum (ER) vesicular aggregates formation, this morphogenetic capability has clear precedents in yeast and mammal cells. In the present thesis, the subcellular localization of A. thaliana HMGR1S isoform was determined through the expression of the HMGR1S membrane domain attached to GFP. This chimerical protein 1S:GFP is localized in the ER forming aggregates, the use of a red lumen ER marker T3RE allowed through colocalization assays in N. benthamiana, determine the 1S:GFP aggregates are a functional part of the ER. The ultra-structural organization of 1S:GFP aggregates induced by the HMGR membrane domain expression was determined for the first time at this level, in N. benthamiana agroinfiltrated and transgenic lines of A. thaliana. In this analysis, was observed that the 1S:GFP aggregates are conformed by smooth ER membranes distributed with different organization patterns, such as lamellar, whorls and mainly crystalloid. The immuno localization assays of 1S:GFP aggregates in A. thaliana at ultra-structural level, with anti-GFP and anti-CD1 (CD1:catalytic domain of HMGR1), revealed the presence in ER aggregates of 1S:GFP and HMGR distributed homogenously, therefore these aggregates are a specific domain characterized by the presence of HMGR and denominated as ER-HMGR domain. On the other hand, a previous study suggested the physical coincidence between HMGR vesicles and ER bodies, the last ones are ER derived structures which accumulates specific hydrolytic enzymes and has an important role in plant defense against stress conditions and pathogen attack. In the present work, the study of the physical coincidence between HMGR vesicles and ER bodies and the structural characterization in different tissues and cells was detailed. Additionally, the biologic role of the HMGR1S membrane domain in stress conditions was determined, using HMG1 gene knock out lines. In this analysis it was observed that the HMG1 gene is necessary to derive ER-HMGR domains to vacuole in response to stress conditions.

Els processos metabòlics en plantes, com ara la fotosíntesi, la fotorespiració i la respiració, comporten l’inevitable producció d’espècies reactives de l’oxigen (ROS) en cloroplasts, peroxisomes i mitocondris. En determinades concentracions les ROS poden actuar com a molècules implicades en la senyalització cel•lular, però degut a la seva elevada reactivitat, un augment de les ROS provoca l’oxidació de components cel•lulars alterant-ne la seva funció biològica i provocant dany oxidatiu a la planta. En condicions d’estrès, tant biòtic com abiòtic, les plantes experimenten un increment dels nivells de ROS. Per tal de mantenir l’homeòstasi redox, aquestes han desenvolupat un seguit de mecanismes antioxidants capaços de reduir els nivells de ROS evitant un possible dany oxidatiu. La recerca per desxifrar les respostes de les plantes a l’estrès ha anat en augment en els últims anys, però encara avui en dia és poc el coneixement que tenim sobre els mecanismes implicats en el cas de les plantes perennes, tot i que constitueixen una part molt important del regne vegetal. Per altra banda, tot i l’evident importància de l’estrès oxidatiu, són escassos els estudis que s’han plantejat com aquest es pot veure afectat per factors intrínsecs de la planta, com l’edat o el sexe. L’objectiu principal d’aquesta tesi ha estat determinar com l’edat de la planta, tant la cronològica com la fisiològica, i el sexe poden influir en l’estrès oxidatiu en plantes perennes. L’anàlisi del nivells d’estrès oxidatiu es va dur a terme mitjançant les mesures de diferents mecanismes antioxidants com els carotenoides, l’alfa-tocoferol i els antocians, però centrant-nos sobretot en el paper de l’àcid malondialdehid, un subproducte de la peroxidació lipídica. Els estudis es van realitzar en fulles i plantes juvenils de Pistacia lentiscus L., una espècie dioica i perenne típica del clima mediterrani, i en arbres moribunds de Fagus sylvatica L., proporcionant un bon model a causa de la seva avançada edat, tant cronològica com fisiològica. Els resultats obtinguts revelen que l’augment dels nivells de peroxidació lipídica com a indicador d’estrès oxidatiu pot significar un dany o un possible mecanisme de senyalització interna; per això, la consideració conjunta de l’edat cronològica i els nivells d’estrès oxidatiu és un bon indicador de l’edat fisiològica, tant a nivell de fulla com de planta sencera. L’esforç reproductiu en plantes dioiques ocasiona canvis en els mecanismes fotoprotectors en les femelles respecte als mascles en condicions ambientals adverses. Tot i que les femelles presenten uns nivells d’estrès oxidatiu superiors als dels mascles, no es veuen afectades negativament, el que suggereix un possible rol en senyalització. Així mateix, l’estudi a nivell modular mitjançant la comparació entre brots reproductius i no reproductius en femelles va revelar una major fotoprotecció en els brots reproductius, com indicaven els nivells d’antioxidants i la major dissipació d’excés d’energia en forma de calor, emfatitzant la importància de la diferenciació entre mòduls en l’estudi de les diferències entre sexes en plantes dioiques. / Metabolic processes in plants such as photosynthesis, photorespiration and respiration, produce reactive oxygen species (ROS). ROS are highly toxic molecules but besides of its damaging nature they are implicated in cell signaling in different cellular processes. However, under stress conditions plants can suffer an increase of ROS levels. When ROS concentration becomes high enough to overwhelm antioxidant systems, plant suffer oxidative stress as a consequence of the unbalanced cellular redox status. Despite the importance to unravel plant stress responses, little is known about the mechanisms implicated in perennial plants. Furthermore, the possible effect of plant intrinsic factors, as plant age or reproductive effort, in oxidative stress levels is still poorly understood. The main objective of this thesis was to determine how plant age, both chronological and physiological, as well as reproductive effort may influence oxidative stress levels in perennial plants. With this purpose levels of antioxidants as carotenoids, anthocyanins and alpha-tocopherol together with endogenous contents of stress hormones were measured, but with special emphasis in malondialdehyde acid levels, a byproduct of lipid peroxidation. To better understand the plant age effect we used leaves and juvenile plants of Pistacia lentiscus as well as moribund beech trees. Increases in lipid peroxidation not only could mean an oxidative damage but play a signaling role. Therefore, chronolorgical age concomitantly with the measure of oxidative stress levels is a good indicator of plant physiological age. Sex-related changes in photoprotection mechanisms between female and male plants of Pistacia lentiscus, a dioecious plant, where observed under climatological adverse conditions. Although females phowed higher oxidative stress levels compared to males, females were not affected negatively, suggesting a role in signaling. In addition, photoprotection capacity was higher in reproductive shoots relative to non-reproductive shoots in females, thus suggesting that females prioritized protection to fruit-bearing shoots.

La familia Amaryllidaceae es conocida por presentar un grupo específico de alcaloides isoquinolínicos, que suelen mostrar un amplio espectro de actividades biológicas. Tres especies del género Hippeastrum, nativo de Brasil, fueron seleccionadas para el estudio en la presente tesis: H. papilio, H. aulicum y H. calyptratum. A su vez, la especie africana Narcissus broussonetii fue elegida para completar el estudio de dicho género, investigación que el grupo de Productos Naturales de esta Universidad viene realizando desde inicio de los años 80. Hippeastrum papilio sintetiza el alcaloide galantamina en cantidades notables además del nuevo compuesto 11beta-hidroxigalantamina. Dicho compuesto es similar al conocido alcaloide habrantina. Utilizando técnicas de RMN se pudo caracterizar correctamente la orientación beta del hidroxilo en el compuesto hallado en H. papilio y, a su vez, se ha confirmado que habrantina es, concretamente, la 11alfa-hidroxigalantamina. Además, 11 beta-hidroxigalantamina presentó una notable actividad inhibidora del enzima aceticolinesterasa (IC50 14.5 ± 0.33 milimicras), aunque inferior a galantamina (1.18 ± 0.07 milimicras). Un total de siete compuestos fueron identificados en esta especie. De Narcissus broussonetii se identificaron 23 compuestos. Se reporta por vez primera los compuestos dinitrogenados obliquina, plicamina y secoplicamina en el género Narcissus. Por tratarse de bases que presentan dos átomos de nitrógeno en su estructura, se planteó estudiar su fragmentación de masas por HPLC-ESI-MS/MS. Se ha demostrado que obliquina y plicamina presentan una manera similar de fragmentarse, diferente a secoplicamina. Mediante derivatización y GC-MS se ha confirmado no solo que tazetina es un artefacto originado en el proceso de extracción a partir del compuesto natural pretazetina, sino que tazetina, como tal, no está presente en la planta. Además se reporta la fragmentación de masas de dichos alcaloides derivatizados a través de técnica de GC-MS/MS. Para finalizar, se identificaron 23 alcaloides de Hippeastrum aulicum y H. calyptratum, siendo 13 de ellos compartidos en ambas especies. Se ha identificado por vez primera el esqueleto tipo crinina en el género Hippeastrum a través de la caracterización completa de los alcaloides aulicina y 3-O-metil-epimacowina utilizando técnicas de CD y difractometría de rayos-X, dato de valor quimiotaxonómico. Además se reportan por vez primera los aislamientos de las bases 7-metoxi-O-metillicorenina y 11-oxohemantamina, aparte de completarse los datos espectroscópicos de los alcaloides nerinina y albomaculina. / Plants of the Amaryllidaceae family are a well-known source of tetrahydroisoquinoline alkaloids. These bases have demonstrated a wide-range of biological activities including antiviral, antitumoral, antiparasitic, psychopharmacological, acetylcholinesterase inhibitory, among others. The Brazilian species Hippeastrum papilio, H. aulicum and H. calyptratum along with the African species Narcissus broussonetii were studied in the present Thesis. From H. papilio, an epimer of the previous isolated alkaloid habranthine, 11alpha-hydroxygalanthamine, were isolated and identified using NMR techniques. Furthermore, the 11beta-hydroxygalanthamine showed an important in vitro acetylcholinesterase inhibitory activity (IC50 14.5 ± 0.33 miliM). Additionally, Hippeastrum papilio yielded substantial quantities of galanthamine. Applying the GC-MS technique and an in-home mass fragmentation database, twenty-three alkaloids were identified including the very rare dinitrogenous alkaloids obliquine, plicamine and secoplicamine were identified in Narcissus broussonetii. Using LC-ESI-LTQ-Orbitrap-MS, these dinitrogenous compounds showed a similar fragmentation profile for obliquine and plicamine but different for secoplicamine. Pretazettine, a potent cytotoxic alkaloid, was also isolated from N. broussonetii although its identification by GC-MS was only possible by a BSTFA-derivatization. The silylated crude methanolic extract only showed the presence of pretazettine-TMS, confirming that tazettine is formed after the alkaloid extraction. As a part of ongoing project in MS of Amaryllidaceae alkaloids, the silylated tazettine and pretazettine were studied by GC-MS/MS differing in their fragmentation routes. Finally, the EtOAc extract of N. broussonetii showed a notable in vitro activity against Trypanosoma cruzi with an IC50 value of 1.77 µg/ml. Regarding Hippeastrum aulicum and H. calyptratum, the phytochemical procedure guided by GC-MS allowed the identification of two crinine-type alkaloids aulicine and 3-O-methyl-epimacowine, respectively. In addition, a further two new alkaloids 11-oxohaemanthamine (3) and 7-methoxy-O-methyllycorenine (4) were both isolated from H. aulicum. Furthermore, complete NMR spectroscopic data are provided for the homolycorine analogues nerinine (5) and albomaculine (6). Absolute stereochemistry of the 5,10b-ethano bridge in the crinine variants was arrived at by circular dichroism and X-ray crystallographic analysis, affording the first direct evidence for the presence of crinine-type alkaloids in the genus Hippeastrum.

En aquest treball s'ha establert i aplicat per primer cop a l'Institut Botànic de Barcelona una metodologia per documentar, informatitzar i revisar els herbaris històrics d'aquesta Institució. De l'aplicació d'aquesta metodologia n'ha resultat, entre altres productes, una fitxa model que ha estat la base per l'elaboració del programa Webherb, actualment en ús per informatitzar l'herbari general de l'Institut Botànic de Barcelona. L'estudi ha abastat l'herbari Salvador, Bernades, Ruiz & Pavón, Societat Botànica Barcelonesa i Institució Catalana d'Història Natural. Dels resultats obtinguts destaquem que l'Herbari Salvador consta de 4025 plecs recol·lectats per la nissaga Salvador, datats entre 1700 i 1745, amb etiquetes pre-linneanes - la majoria amb cal·ligrafia de Joan Salvador i Riera (1683-1725) - amb revisions de Pourret que escrigué l'equivalent linneà. Constituí una contribució molt notable per el coneixement de la flora d'aquell temps, tant pel que fa a la descoberta de noves espècies (Joan Salvador va proposar, com a mínim, 28 nous tàxons) com per la intensitat exploratòria del territori. Indirectament la família Salvador influencià en Lamarck, Jussieu i Petiver com en donen testimoni duplicats del tipus de plantes descrites per aquests autors en obres de referència conservats a l'herbari Salvador. L'Herbari Bernades és un herbari de petites dimensions (814 plecs) on es conserven una part de les recol·leccions de Miquel Bernades i Mainader (1708-1771) i del seu fill Miquel Bernades i Clarís (1750-1801). Està datat entre 1740 i 1770 y conté 49 descripciones pre-linneanes i 761 descripcions linneanes. L'Herbari Ruiz & Pavón és una mostra aleatòria de les recol·leccions americanes de Ruiz, Pavón i altres botànics de finals del segle XVIII. Aquesta col·lecció conté 695 plecs datats entre 1778 i 1809 i conté 342 plecs tipus de tàxons descrits en Flora Peruviana et Chilensis, Flora Huayaquilensis, Flora de Nueva España i Flora Mexicana. L'Herbari de la Societat Botànica Barcelonesa conté 1211 plecs recol·lectats entre 1838 i 1878. Conté contribucions de botànics notables com Loscos, Rodríguez Femenías, Willkomm, Vayreda, Trèmols o Costa, entre altres, i és el testimoni del primer intent d'organitzar una Societat d'intercanvi de plantes a Espanya. Finalment l'herbari de la Institució Catalana d'Història Natural consta de 1202 plecs recol·lectats entre els anys 1819 i 1916, format principalment per part de la exsiccata de "Plantes d'Espagne" de Sennen i plecs procedents de l'herbari Trèmols. / In this work we have established and applied for the first time in the Botanical Institute of Barcelona a methodology for documentation, computerization and revision of the historical herbaria of the Institution. As a result of applying this methodology we have obtained a formulary that has been used as the base for the elaboration of the Webherb program, at present used for computerization of the general herbarium of the Botanical Institute of Barcelona. The study comprises the Salvador, Bernades, Ruiz & Pavón, Societat Botànica Barcelonesa and Institució Catalana d'Història Natural herbaria. We highlight the fact that the Salvador herbarium (4025 sheets), collected by the Salvador family and dated between 1700 and 1745, contains pre-linnean labels with revisions by Pourret, who wrote the Linnaean equivalence. It constituted a notable contribution to the knowledge of the flora of that time, as much the discovery of new species (Joan Salvador (1683-1725) proposes, as a minimum, 28 new taxa) as the intensity of exploration of the territory. Indirectly, the Salvador family exerted a clear influence on Jussieu and Petiver, as the type sheets of plants described for these authors in referenced works conserved in the Salvador herbarium clearly demonstrated. The Bernades herbarium (814 sheets) conserves a part of the voucher specimens collected by Miquel Bernades i Mainader (1708-1771) and his son Miquel Bernades i Clarís (1750-1801). It is dated between 1740 and 1770 and contains pre-linnean and linnean descriptions. The Ruiz & Pavón herbarium (695 sheets) is a random sample of sheets coming from American collections of Ruiz, Pavón and other botanists at the end of the 18th century. This collection, dated between 1778 and 1809, contains 342 type sheets described in "Flora Peruviana et Chilensis", "Flora Huayaquilensis", "Flora de Nueva España" and "Flora Mexicana". The Societat Botànica Barcelonesa herbarium contains 1211 sheets collected between 1838 and 1878 with contributions from botanists such as Loscos, Rodríguez Femenías, Willkomm, Vayreda, Trèmols or Costa. Finally the Institució Catalana d'Història Natural herbarium contains 1202 sheets collected between 1819 and 1916, the most part of them coming from the exsiccate "Plantes d'Espagne" of the Sennen and Trèmols herbaria.KEY WORDS: Historical herbaria, Salvador, Institut Botànic (BC).

La senescència floral, procés que condueix a la mort de la flor (i les seves peces florals) durant l’etapa més terminal del seu desenvolupament, té una important repercussió en floricultura. Per tant, el millor coneixement del procés pot permetre’ns adreçar els esforços cap a la millora de la longevitat floral i qualitat de la flor tallada. Generalment, l’etilè juga un paper clau en la regulació de la senescència floral (flors sensibles a l’etilè; clavell, rosa, etc.), tot i que, depenent de l’espècie, el procés també pot no estar controlat per l’efecte de l’etilè (flors insensibles, Lilium, Iris, etc.). Actualment i donat que la majoria de flors pateixen una senescència sensible a l’etilè, la majoria d’estudis han estat clàssicament enfocats a la descripció dels canvis ocasionats pel control de l’etilè sobre el procés, quedant més obscurs els mecanismes seguits per les espècies on l’etilè no és clau. Per tal d’aprofundir en el coneixement de la via insensible a l’etilè, es determinaren les variacions dels principals reguladors endògens de senescència (fitohormones, estrès oxidatiu i sucres) al llarg del desenvolupament dels diversos teixits florals del Lilium L.A. ‘Courier’, revelant comportaments diferencials entre els teixits i al llarg del desenvolupament floral. Amb intenció de millorar la qualitat i la longevitat de la flor tallada de Lilium, es van comparar ambdós desenvolupaments natural (flor no tallada, unida a la planta) i artificial (flor tallada), mostrant que la reducció de la longevitat floral observada com a conseqüència del tall de la vara floral es veia també reflectida per una accentuació de les variacions endògenes. D’altra banda, l’adició de sacarosa exògena al gerro permetia contrarestar aquest escurçament de la longevitat, mantenint la flor oberta per més temps gràcies a ambdós efectes promotor l’obertura i retardant de la senescència floral. Alhora, l’efecte de la sacarosa implicà també variacions significatives en el balanç hormonal dels diversos òrgans florals, demostrant la capacitat de senyalització dels sucres en el desenvolupament floral. També es determinà l’efecte de l’aplicació exògena de diverses fitohormones sobre la senescència floral i també en la foliar (àcid abscísic, ABA, el seu anàleg Pyrabactin®, i una barreja comercial de citocinines i gibberel•lines anomenada Promalin®), doncs l’aspecte del fullatge de la vara floral també influeix en la qualitat de la flor tallada. En aquest sentit, es corroborà l’efecte beneficiós de les citocinines i gibberel•lines en el retard de la senescència d’ambdós òrgans, mentre que l’ABA resultà ser un dels reguladors de la senescència (floral i foliar) en Lilium més importants, actuant com a inductor del procés. A més, l’aplicació de Pyrabactin, utilitzat aquí per primer cop per avaluar els efectes de l’ABA en senescència vegetal, corroboraven la capacitat del Pyrabactin per actuar in vivo com a antagonista de l’ABA en fulles de Lilium (retard de la senescència foliar), mentre que en flors mostrà el comportament contrari (agonista de l’ABA). A més, l’anàlisi de l’estat oxidatiu de les peces florals de Lilium revelà l’acumulació d’alfa i de gamma-tocoferol a totes les peces florals (excepte al gineceu). La forma predominant fou, en tots els casos, l’alfa-tocoferol, nivells del qual incrementaren marcadament en resposta a petits augments de la producció d’espècies reactives de l’oxigen. A més, l’alfa-tocoferol podria tenir un rol específic en la senescència dels tèpals i l’androceu de Lilium. Finalment, pel que fa les fulles, la inducció de la senescència per foscor accelerà el procés i provocà importants variacions hormonals, tot i que ni la biomassa ni la capacitat reproductiva es van veure afectades pel tractament de foscor. / Floral senescence in Lilium: Importance of endogenous regulators and effects of exogenous applications Floral senescence, as the latest developmental stage leading to flower (and its tissues) death, becomes very important in floriculture and research on this should give us new tools to improve both quality and longevity of cut flowers. Ethylene tends to be the main regulator of floral senescence (ethylene-sensitive flowers; carnation, rose...), while in ethylene-insensitive flowers (Lilium, Iris...) it does not control the process. Most studies describe ethylene effects in controlling floral senescence, while the ethylene-insensitive pathway remains more unknown. To better understand the latter, main endogenous regulators (phytohormones, oxidative stress and sugars) were analysed throughout development and in each floral tissues of Lilium L.A. ‘Courier’. Results showed different behaviours among floral tissues and during flower development. Aiming to improve cut flower longevity and quality, both natural (attached flowers) and cut flower developments were compared. Cutting the stem reduced floral longevity, which in turn also caused a greater hormonal imbalance. However, exogenous sucrose counteracted this effect by maintaining the flower open for longer (sucrose induced floral opening and delayed its senescence) while it also caused a hormonal imbalance (regarding controls) in several floral organs, demonstrating its signalling ability in floral development. In addition, effects of exogenous abscisic acid (ABA), Pyrabactin® (ABA analog), and Promalin® (commercial mixture of gibberellins and cytokinins) and its combinations were analyzed in both flowers and leaves, since foliage is also important for cut flower quality. Results corroborated the beneficial effects of cytokinins and gibberellins, whereas ABA acts an inductor of both floral and leaf senescence. Pyrabactin, used here for the first time to evaluate its effects in plant senescence, acted as an agonist in leaves and as an antagonist in flowers. Oxidative state analyses showed accumulations of both alpha and gamma-tocopherol in all floral tissues, except for the gynoecium. The main form was alpha-tocopherol and its levels increased sharply in response to little increases of reactive oxygen species production. In addition, results suggested a specific role for alpha-tocopherol in senescence of both tepals and androecium of Lilium. Finally, dark treatment accelerated leaf senescence and caused a hormonal imbalance, although neither biomass on fitness were affected by darkness.