Objetivos generales: Elaborar un documento que reúna toda la información disponible sobre la flora y la vegetación de interés para la conservación, analizando los resultados y estableciendo lugares de mayor importancia botánica. Pretendemos sean una herramienta para la Administración Regional dentro del ámbito de Castilla-La Mancha y sirva para futuros trabajos de gestión del medio natural en el territorio. Se pretende que aquellos datos relevantes sean divulgados por los medios adecuados y puestos a disposición del público en general. Material y métodos: El catálogo regional de especies amenazadas recoge los taxones observados o de los que se tiene constancia en la bibliografía y que tras una revisión crítica se consideran probables, aun cuando no hayan podido ser localizados durante los muestreos. Han sido dos las fuentes empleadas para la elaboración de este catálogo y la recopilación de la información corológica. Por un lado el Sistema de información sobre las Plantas de España (ANTHOS) y por otro la observación directa de campo, que ha primado sobre la primera a la hora de asignar topónimos y otros datos debido al objetivo primordial que es la gestión de especies y hábitats y no un catálogo florístico clásico. Para la nomenclatura taxonómica se ha seguido Flora iberica y cuando ha sido necesario, por diversos motivos, se han utilizado los recursos web de bases de datos florísticas más reconocidas. Para cada taxón se ha elaborado una ficha que incluye: nombre científico, familia, nombre vernáculo, tipo vital, fotografía, distribución, ecología, estatus de protección, estado de conservación y amenazas, recomendaciones de gestión y mapa de distribución. Para las especies que aparecen recogidas bajo el epígrafe “otras especies de interés” se ofrece una ficha reducida, en la que se combinan los apartados anteriores de estatus de protección, estado de conservación y amenazas y recomendaciones de gestión en uno solo, y en el que no se asignan códigos de amenazas y de medidas de gestión. Para los hábitats de protección especial se ofrece una ficha con la siguiente información: tipo de hábitat de protección especial, equivalencia Directiva Habitat, equivalencia sintaxonómica, estado de conservación y amenazas, recomendaciones de gestión, fotografía, mapa de distribución. Conclusiones: La zona de trabajo es una de las de mayor interés botánico de Castilla-La Mancha, como lo prueban algunos resultados arrojados en esta tesis doctoral. Se revela la presencia de 146 taxones incluidos en el CREA, que suponen un 35% del total, en un 5% de la superficie de Castilla-La Mancha. De estos 146 taxones, 3 especies EN, 38 especies VU y 105 taxones IE. Se han identificado 36 tipos de hábitats de protección especial, casi el 55% del total. Se ofrece una base de datos con 2364 registros de especies protegidas o de interés que incluye datos sobre la toponímia, georeferenciación de poblaciones, presencia o ausencia en municipios, presencia o ausencia de la especie en los espacios protegidos, amenazas y medidas de gestión. El 96% de las especies protegidas encuentran alguna de sus poblaciones en la red de espacios protegidos. Se pone de manifiesto la importancia de las microrreservas en la gestión. Se aportan datos que ponen de manifiesto las amenazas más frecuentes para la conservación de taxones y hábitats y se proponen medidas de gestión. Se aporta un listado de 27 taxones de interés no recogidos en la legislación. Se propone la inclusión en el catálogo regional de especies amenazadas de 8 especies en la categoría VU y 8 especies en la categoría IE. Hay 5 especies que presentan todas sus poblaciones conocidas fuera de la red de espacios protegidos y otras 2 especies están deficientemente representadas en la red de espacios protegidos / General objective: To elaborate a document gathering all the information available about flora and vegetation of conservation interest in Castilla-La Mancha. Collected data have been analysed to establish the most relevant areas to develop plant conservation estrategies. The results intend to be a valuable tool made available to the Local Government of Castilla-La Mancha in order to optimise management and conservation of the environmental values in the area of study. In addition, we expect to make these results available to the general audience. Material and methods: The regional catalogue of endangered species gathers all the observed taxa or the taxa which after an exhaustive bibliographic review are considered to be present in our area of study. There are two information sources used to elaborate this catalogue and to compile all the chorological data: is the Information System for Spanish Plants (ANTHOS) and direct knowledge through field observation, the latter having been more important to achieve the aims of this thesis. To assign taxonomic names we have mainly used the criteria of Flora iberica, although data from several floristic web databases have been utilized in some cases. For every taxa we have elaborated a file gathering the following information: scientific name, family, common name, biologic type, photography, distribution, ecology, protection status, conservation state, management recommendations and distribution map. Moreover, for each species included in the group of ”other interesting species” a reduced file has been created, including protection status, threats and conservation status and management recommendations combined in a single paragraph. However, for these species the threats codes and management measures code have not been specified. Conclusions: The studied area is one of the territories of Castilla-La Mancha with highest botanic interest, as indicated by the results showed in this doctoral thesis. A total of 146 taxa included in the regional catalogue of endangered species have been found in the area, corresponding to the 35% of the total catalogue, although this area only represents a 5% of the total land of Castilla-La Mancha. Three species are included in the EN category, 38 species are included in the VU category and 105 species are included in the IE category. Thirty-six special protected habitat types have been identified, almost 55% of the total described in Castilla-La Mancha. The present thesis has generated a database containing 2.364 records of protected or interesting species, including relevant toponymical data of the localities, georeferencing data of the localities, municipalities where the species occur, presence or absence in protected spaces, threats and management recommendations. The 96% of the protected species are included in the protected spaces network. It is shown the importance of the microreserves in the management of flora. Some data are offered in order to show the most frequent threas for flora and habitats conservation and consequently a range of management recommendations has been proposed as well. Furthermore, a list containing 27 interesting taxa not included in the legislation has been created too. Finally, this thesis proposes the inclusion of 8 new taxa in the VU category of the endangered species regional catalogue and 8 more in the IE category. Five of the protected species present all their known populations out of the protected spaces network and other 2 are scarcely represented.

En esta tesis se estudian las respuestas ecológicas y funcionales (ecofisiológicas) de diversas especies de macrófitos bentónicos marinos frente al estrés ambiental, tanto de origen antrópico como natural. Esto nos permitirá evaluar tanto el estado ecológico deL sistema como la vulnerabilidad y/o capacidad de aclimatación de las especies frente a diferentes condiciones ambientales. El Capítulo 1 aborda el estudio cuantitativo de las comunidades de macrófitos bentónicos para analizar su respuesta frente a las perturbaciones ambientales y evaluar la efectividad de los índices más utilizados en el contexto de la Directiva Marco del Agua. Los resultados muestran que la valoración de la zona de estudio es dependiente del índice aplicado, los cuales presentan una baja correlación entre ellos y no existiendo además una discriminación clara entre las respuestas frente al estrés natural y el de origen antropogénico. Los diversos problemas encontrados en la aplicación de los índices ecológicos en ambientes particulares, como son las lagunas costeras, ponen de manifiesto la necesidad de una aproximación complementaria, basada en indicadores funcionales, que se aborda en los capítulos 2, 3 y 4. Para ello, se emplean medidas basadas en la fluorescencia de la clorofila a para estimar la capacidad fotosintética, en la composición pigmentaria y en la acumulación se sustancias fotoprotectoras. En el capítulo 2 se estudia la respuesta fisiológica y la capacidad de aclimatación de las dos principales especies que forman las praderas bentónicas en la laguna del Mar Menor. Los resultados sugieren que Caulerpa prolifera se comporta como una especie de sombra, con una baja capacidad fotoprotectora, siendo la luz uno de los principales factores que determinan su distribución en la laguna. Por otro lado, la elevada capacidad fotosintética y la falta de fotoinhibición encontrada para Cymodocea nodosa sugieren que esta especie tiene una elevada capacidad de fotoprotección. Estos resultados concuerdan con la distribución actual de las especies en la laguna, en la que C. prolifera domina en la zona central, a mayor profundidad, mientras que C. nodosa se encuentra en zonas somera cercanas a la orilla. El capítulo 3 se centra en el estudio de las comunidades de roca y su comparación en dos ambientes con condiciones diferenciadas, el Mar menor y la zona costera adyacente del Mediterráneo. Muestra las diferencias encontradas en la estrategia de aclimatación de las distintas especies a nivel de respuesta fotosintética y composición bioquímica, y pone de manifiesto la dependencia de los mecanismos protectores a la disponibilidad de nutrientes. El capítulo 4 es un trabajo experimental donde se examina simultáneamente la respuesta de tres especies del género Cystoseira a dos factores ambientales fundamentales: temperatura e irradiación. Los resultados apuntan a la temperatura como el principal determinante del crecimiento y supervivencia de las especies, siendo coherente con la distribución geográfica de las mismas. Asimismo la respuesta ecofisiológica, basada principalmente en la capacidad fotosintética y el ajuste de la composición pigmentaria, reflejó la tolerancia térmica de las especies mientras que el efecto de la luz fue más restringido, mostrando la capacidad de aclimatación de estas especies a la alta irradiancia. En conjunto, los resultados ayudan a entender la ecología de las especies y podrían ser útiles de cara a la toma de decisiones en la gestión de los ecosistemas en los que habitan. / In this thesis the ecological and functional responses (ecophysiological) of various species of marine benthic macrophytes against environmental stress, both natural and anthropogenic, are studied. This will allow us to assess the ecological state of the system as well as the vulnerability and / or species acclimation capacity to different environmental conditions. Chapter 1 addresses the quantitative study of benthic macrophyte assemblages to analyze their response to environmental disturbances and evaluate the effectiveness of the most used indexes in the context of the Water Framework Directive. The results show that the assessment of the study area is dependent on the applied index, with a low correlation between them. Also no clear discrimination between responses to natural and anthropogenic stress was found. Several problems encountered in the application of ecological indices in particular environments, such as coastal lagoons, highlight the need for a complementary approach based on functional indicators that will be addressed in Chapters 2, 3 and 4. To this end, fluorescence-based measurements of chlorophyll a to estimate photosynthetic capacity, pigment composition and the accumulation of photoprotective substances are analyzed. In chapter 2 the physiological response and acclimation capacity of the two species forming meadows in the Mar Menor lagoon are studied. The results suggest that Caulerpa prolifera behaves as a shade-adapted with low photoprotective capacity, being light one of the main factors determining its distribution in the lagoon. On the other hand, the high photosynthetic capacity and lack of photoinhibition found for Cymodocea nodosa suggest that this species has a high photoprotection. These results support the current distribution of both species in the lagoon, where C. prolifera dominates the central area, with greater depth, whereas C. nodosa appears in shallow areas near the shore. Chapter 3 focuses on the study of rocky assemblages and their comparison in two environments with different environmental conditions, the Mar Menor lagoon and the adjacent Mediterranean coastal area. Differences in species acclimation strategy at photosynthetic and biochemical composition level are shown, and the study also highlights the dependence of the protective mechanisms to nutrient availability. Chapter 4 is an experimental work which simultaneously examines the response of three species of the genus Cystoseira to two key environmental factors: temperature and irradiation. The results point to the temperature as the main determinant of growth and survival of the species, being consistent with their geographical distribution. Likewise ecophysiological response, based primarily on photosynthetic capacity and adjustment of pigment composition, reflected thermal tolerance of the species whereas the effect of light was restricted, showing the acclimatization potential of these species to high irradiance. Taken together, the results could help to understand the ecology of the species and could be useful in the view of the decision making in the management of the ecosystems they inhabit.

El propósito que guía esta investigación es el estudio y la evolución del material científico utilizado para la enseñanza de la botánica entre 1837 y 1939. Para ello, analizamos tanto aquellos materiales ofertados por las principales casas comerciales europeas como los conservados en los centros educativos históricos de España, en especial, los de la Región de Murcia. En una primera parte mostramos la situación de partida, la botánica como disciplina, el contexto académico y educativo de la época como referencia inicial para explicar los escenarios de uso del material en los distintos grados de enseñanza. La segunda parte del trabajo recoge la catalogación y análisis de las características, el funcionamiento y los contenidos teóricos y procedimentales de los materiales necesarios para la enseñanza de la botánica, dividiéndolos en cuatro grandes grupos: manuales y libros, material representativo, material vivo e instrumental. Su estudio nos brinda excelentes ejemplos de materiales indicadores de la actividad docente que se desarrollaba, ayudándonos a ver como las nuevas orientaciones pedagógicas estuvieron en consonancia con los avances y cambios de paradigma científico que se produjeron en los últimos años del siglo XIX y los primeros del XX. / The purpose of our research is the study of the scientific material used in the teaching of Botany and its evolution within the time frame of 1837 and 1939. For this, we collect and analyse the scientific material published by the main European commercial houses as well as that still preserved in historic educational centers in Spain, specially, in the Region of Murcia. In the first section we start by defining Botany as a discipline, and display the academic and educational scenery of the given time period as a reference to explain the employment of scientific material at the different educational stages. The second section catalogues and analyses the characteristics, the functioning and the theoretical and procedural contents of the necessary material for the teaching of Botany, which is divided into four categories: manuals and books, representative material, material and instrumental material. Studying these provides us with excellent examples of the teaching activities developed in those times, allowing us to appreciate how new pedagogic orientations were conducted in line with the changes and advances that took place in the scientific paradigm in the late 19th century and the beginning of the 20th century.

There is a long-standing interest in understanding and predicting ecosystem responses to environmental changes. In the current context of global change, the world’s ecosystems are experiencing an increase in human impact intensity leading to an unprecedented biodiversity loss. This is especially worrying in freshwater ecosystems, as they have been recognised as one of the most threatened habitats in the world. The effect of global change could be especially dramatic in semiarid areas, whose climatic conditions will become even more extreme in the short term. Thus, the loss of freshwater biodiversity is of particular concern in the Mediterranean Basin, one of the Earth’s biodiversity hotspots. Although frequently overlooked in limnological studies, riparian zones, as transitional areas between aquatic and terrestrial ecosystems, are an integral key part of freshwater ecosystems influencing both the structure and functioning of rivers. In this context, this thesis aims to explore the structural and functional responses of riparian communities to environmental filters that threaten Mediterranean river ecosystems, specially drought, land use intensification and hydromorphological alteration. It contributes to a better knowledge and prediction about the effect of natural and anthropogenic stressors on the diversity, quality and functionality of riparian and aquatic communities to improve environmental management. All the studies that compose this thesis have been carried out in the Segura River Basin. It is a Mediterranean watershed located in the southeast of the Iberian Peninsula with marked natural and anthropogenic environmental gradients. This thesis is structured in four chapters that address different aspects (diversity, ecological condition and functionality) of riparian Mediterranean communities and their relationships with environmental filters. First, in Chapter 1, the similarities and differences in taxonomic diversity patterns between woody and herbaceous riparian species are explored. Chapter 2 is focused on the effect of different types of human pressures, at different spatial scales, on the ecological condition and diversity of woody riparian plants compared with aquatic macroinvertebrate communities. The objective of Chapter 3 was to explore the functional response of riparian woodlands (using both functional diversity and redundancy measures) to environmental filters. Finally, in Chapter 4, the use of functional redundancy (it resulted as the most sensitive functional index in the previous chapter) as a tool for bioassessment is tested and compared with traditional biomonitoring indices. It can be concluded that as environmental filters intensify, riparian communities change in species composition, turning less diverse, and reducing habitat quality, functional diversity and redundancy. This jeopardises their ability to face new disturbances as well as the amount and quality of the goods and services provided by these ecosystems. Headwaters were the most favourable areas not only for riparian species but also for aquatic ones due to the absence of anthropogenic pressures and milder environmental conditions. In general, agriculture and hydromorphological alteration seemed to be the most important anthropogenic pressures for riparian and aquatic communities, respectively. In particular, the extent of agriculture upstream exerted the stronger effect on species diversity, quality and functionality of riparian communities. Accordingly, land use and hydrological planning at basin scale seem essential complements to traditional conservation and restoration measures at reach scale in order to successfully preserve rivers ecosystems. Although taxonomic richness, riparian quality and functional diversity indices seem to respond clearly to such anthropogenic impacts, functional redundancy proved to be more sensible and provided complementary information to species richness on how biological communities respond to stress. In addition, its response can be predicted from large-scale geographic variables for entire river catchments of large administrative areas. Given the clear advantages of functional redundancy over traditional biomonitoring indices, it should be incorporated into bioassessment toolbox to improve environmental management and conservation policies. / Existe un interés especial en entender y predecir las respuestas ecosistémicas a los cambios ambientales. En el actual contexto de cambio global, los ecosistemas están experimentando un incremento del impacto humano y una pérdida de biodiversidad sin precedentes, lo que resulta especialmente alarmante en ecosistemas acuáticos continentales, uno de los hábitats más amenazados mundialmente. El efecto del cambio global podría ser dramático en zonas semiáridas, ya que sus condiciones climáticas se volverán más extremas. Esta pérdida de biodiversidad resulta particularmente preocupante en la cuenca mediterránea, uno de los puntos calientes de biodiversidad del planeta. Las riberas fluviales son áreas de transición clave entre los ecosistemas acuáticos y terrestres influenciando la estructura y el funcionamiento de los ríos. Sin embargo, suelen ser habitualmente obviadas en los estudios de ríos mediterráneos. Esta tesis tiene como objetivo explorar las respuestas estructurales y funcionales de las comunidades riparias a los filtros ambientales que amenazan los ecosistemas fluviales mediterráneos, y en particular a la sequía, agricultura y alteración hidrológica. Contribuye al conocimiento del efecto de los estresantes naturales y antrópicos sobre la diversidad, calidad y funcionalidad de las comunidades riparias y acuáticas para mejorar la gestión fluvial. Todos los estudios que componen esta tesis han sido realizados en la Cuenca del Segura, un área mediterránea situada en el sureste de la Península Ibérica con un marcado gradiente ambiental. Este documento está estructurado en cuatro capítulos que tratan diferentes atributos (diversidad, calidad y funcionalidad) de las comunidades riparias mediterráneas y sus relaciones con los filtros ambientales. El Capítulo 1 explora las similitudes y diferencias en los patrones de diversidad taxonómica entre especies riparias de naturaleza leñosa y herbácea. El Capítulo 2 se centra en el efecto de varias presiones humanas a diferentes escalas espaciales sobre la condición ecológica y la diversidad de la vegetación, en comparación con los macroinvertebrados acuáticos. En el Capítulo 3 se testa la respuesta funcional de las comunidades leñosas riparias (usando medidas de diversidad funcional y redundancia funcional) a los filtros ambientales. Finalmente, en el Capítulo 4, se examina el uso de la redundancia funcional como herramienta de evaluación ecológica (índice más sensible a la alteración en el capítulo previo), comparándolo con otros índices tradicionales de biomonitoreo. Se puede concluir que las comunidades riparias mediterráneas experimentan cambios en la composición de especies conforme los filtros ambientales se intensifican, tornándose menos diversas y reduciéndose la calidad, diversidad y redundancia funcional de los hábitats riparios. Esto puede comprometer la capacidad de las riberas para hacer frente a nuevas perturbaciones así como a los bienes y servicios que nos aportan. Las cabeceras fluviales fueron las áreas más favorables para las especies riparias y acuáticas debido a la ausencia de presiones humanas y condiciones ambientales más benignas. En general, la agricultura y la alteración hidromorfológica parecen ser las presiones humanas más importantes para las comunidades riparias y fluviales respectivamente. Concretamente, la superficie agrícola en la cuenca vertiente ejerció el mayor efecto en la diversidad taxonómica, calidad y funcionalidad de las comunidades riparias. En consecuencia, la planificación hidrológica y de usos del suelo a escala de cuenca resultan complementos esenciales a las medidas tradicionales de conservación y restauración a nivel local, si queremos preservar los ecosistemas fluviales con éxito. Aunque la riqueza taxonómica, calidad riparia y los índices de diversidad funcional parecen responder claramente a los impactos antrópicos, la redundancia funcional resultó ser la más sensible, proveyendo información complementaria sobre cómo las comunidades biológicas responden al estrés. Finalmente, su respuesta puede ser predicha para cuencas fluviales completas. Dadas sus ventajas, la redundancia funcional debería ser incorporada a las herramientas habituales de biomonitoreo y evaluación ecológica.

El Virus de las manchas necróticas del melón (Melon necrotic spot virus, MNSV; género Carmovirus; Familia Tombusviridae) es un virus de ARN de sentido positivo endémico en cultivos de melón. Este virus ha sido empleado como modelo de estudio de aspectos relacionados con la superación de resistencias recesivas, la traducción de ARNs virales carentes de estructuras cap o el movimiento intercelular. Sin embargo, se sabe poco acerca de las respuestas que la infección por este virus induce en las plantas o los genes alterados como consecuencia del desarrollo de su ciclo viral en su huésped natural, el melón. Así mismo, se desconocen los lugares, dentro de la célula vegetal, donde este virus lleva a cabo su replicación viral. Todos estos procesos podrían aportar conocimiento sobre los genes necesarios en la interacción planta-virus que permiten el establecimiento de una infección satisfactoria por parte del virus, o los factores necesarios para la puesta en marcha de una respuesta de defensa eficaz para contrarrestar la infección y que podrían ser utilizados en estrategias antivirales. Con el objetivo de ahondar en el conocimiento de la interacción MNSV-melón, esta tesis ha sido estructurada en dos capítulos. En el primer capítulo, utilizando los microarrays como herramienta principal de análisis, se ha llevado a cabo un estudio de las alteraciones transcriptómicas inducidas por MNSV en melón, con especial énfasis en aquellos cambios asociados con: (i) una región no codificante del genoma del virus, (ii) diferentes cultivares de melón (iii) diferentes tejidos de la planta, (iv) y con el desarrollo de infecciones de tipo local o sistémico. Los resultados obtenidos han permitido identificar la desregulación específica de dos grupos de genes asociados con una región no traducible del genoma viral, así como genes que responden de forma específica de cultivar. La comparación entre tejidos ha mostrado una respuesta cuantitativa diferente entre hoja y cotiledón, pero cualitativamente muy similar, aportando validez a los resultados obtenidos en cotiledón. Así mismo, una aproximación tradicional al estudio de la posible activación de una respuesta sistémica adquirida por parte de la planta, ha descartado la activación de la misma. Finalmente, la comparación entre estos resultados con los obtenidos en trabajos previos para otros virus, ha permitido identificar un sólo gen compartido por los tres virus analizados, que podría ser importante en las infecciones virales al menos en melón. Por otro lado, estos análisis han puesto de manifiesto la importancia de utilizar diferentes tiempos de muestreo a la hora de realizar comparaciones entre los cambios transcriptómicos inducidos por diferentes virus. En el segundo capítulo, se ha llevado a cabo el análisis tisular de las lesiones inducidas por MNSV para delimitar las regiones de interés donde realizar los análisis ultraestructurales. Este análisis identificó una región idónea para tales efectos. El estudio ultraestructural mediante microscopía electrónica de transmisión de la región identificada como Z2, ha puesto de manifiesto la existencia de grandes orgánulos originados como consecuencia de la infección por MNSV. Estos orgánulos han sido identificados como mitocondrias modificadas estructuralmente y representan los lugares donde el virus lleva a cabo su replicación ya que, a través de experimentos de hibridación in situ e inmunocitoquímica, se han localizado los ARNs virales, la proteína de la cápsida viral (CP) así como el dsRNA (intermediario de replicación) en estos orgánulos. La reconstrucción tridimensional de las mitocondrias modificadas mostró la presencia de grandes dilataciones internas, interconectadas entre ellas y con el citoplasma circundante a través de poros y/o estructuras complejas así como su conexión con cuerpos lipídicos. Así mismo, se llevó a cabo el estudio de la implicación de la proteína p29 de MNSV en la localización y generación de los sitios de replicación de MNSV. Para ello se generaron construcciones de la proteína p29 fusionada a GFP que fueron localizadas mediante microscopía laser confocal en mitocondrias. El análisis de la ultraestructura de las células que expresaron la proteína de fusión p29-GFP y su localización por inmunocitoquímica identificó la presencia de esta proteína en mitocondrias, así como la inducción de modificaciones estructurales en estos orgánulos muy semejantes a las inducidas por el virus. / Melon necrotic spot virus (MNSV) (genus Carmovirus, family Tombusviridae) is a single-stranded, positive-sense RNA virus endemic of cucurbit crops worldwide. This virus has become an experimental model for the analysis of cell-to-cell virus movement and translation of uncapped viral RNAs, whereas little is known about its replication or the transcriptome changes induced in melon plant by the virus during the viral cycle and in response to the infection. So far it is unknown the cellular compartment in which this virus carries out its viral replication. Addressing all these processes could provide information about genes involved in the plant-virus interaction that lead to a successful viral infection and the cellular factors involved in the defense response to counteract the infection. This knowledge may be used in future antiviral strategies. To clarify all these questions about MNSV-melon interaction this thesis has been structured into two chapters. The first chapter is focused on transcriptomic alterations induced by MNSV in melon plants, with special emphasis on those changes associated with: (i) a non-coding region of the genome virus, (ii) different melon cultivars, (iii) different plant tissues, and, (iv) development of local or systemic infections. Microarray analyses have led to identify a specific deregulation of two groups of genes associated with an untranslated region of the viral genome, and also several sets of genes that respond specifically in each cultivar. The comparison between tissues has shown a different quantitative response between leaf and cotyledon, but qualitatively similar, providing validity to the results obtained in cotyledon. Also, a traditional approach to the study of the putative activation of a systemic acquired response from the plant has dismissed the activation of such response. Finally, the comparison of these results with those obtained in previous work for other viruses, has identified one gene shared by all the three viruses tested. This gene could play a key role in melon viralinfection. On the other hand, these results have shown the need of using different sampling times when comparing transcriptome changes induced by different viruses. In the second chapter, an histological analysis of the MNSV infected tissues was performed in order to define the most adequate region where to focuses the ultrastructural analysis. This analysis identified an ideal region for this purpose. The ultrastructural study by transmission electron microscopy of the region identified as Z2, has revealed the existence of large organelles originated as a result of MNSV infection. Immunolocalization of the glycine decarboxylase complex (GDC) P protein in these organelles confirmed their mitochondrial origin. In situ hybridization and immunolocalization experiments showed the specific localization of positive-sense viral RNA, capsid protein (CP), and double-stranded (ds)RNA (a replication intermediate) in these organelles meaning that replication of the virus takes place in association with them. The three-dimensional reconstructions of the altered mitochondria showed the presence of large, interconnected, internal dilations which appeared to be linked to the outside cytoplasmic environment through pores and/or complex structures, and with lipid bodies. Transient expression of MNSV p29 revealed that its specific target is mitochondria. Our data document the extensive reorganization of host mitochondria induced by MNSV, which provides a protected environment to viral replication, and show that the MNSV p29 protein is the primary determinant of this effect in the host.

Introducción y objetivos En los espacios mediterráneos, los patrones globales de cambio en el uso y aprovechamiento del territorio apuntan a una polarización general de los usos, con un importante avance de las superficies artificiales y del regadío en detrimento de los secanos que son abandonados tradicionalmente el análisis de la ocupación del territorio ha sido analizado a escala de municipio, comarca, comunidad autónoma, etc. En el presente trabajo se ha seleccionado la cuenca de drenaje del Mar Menor como área piloto para el estudio de los cambios de usos en cuencas agrícolas mayoritariamente en regadío de ambientes mediterráneos. Se pretende responder a las siguientes preguntas: ¿Qué metodología sería adecuada para la obtención de una serie de mapas de usos y aprovechamiento para la cuenca de drenaje del Mar Menor con el uso de imágenes históricas del satélite Landsat? ¿Cómo han afectado los cambios de uso del suelo en la cuenca a las comunidades naturales y de aves en términos de biodiversidad y valor ecológico? ¿Cómo han afectado los cambios de uso del suelo en la cuenca, en cuanto a la dinámica hídrica y los efectos de ésta sobre los espacios protegidos albergados en su cuenca, los humedales costeros? Por ello, los objetivos generales de la presente tesis son: i) Mejorar los procedimientos para la obtención de una serie de mapas de usos y coberturas fiable a partir de imágenes históricas procedentes del satélite Landsat, que nos permita analizar las tendencia a largo plazo que afectan a la biodiversidad de la cuenca del Mar Menor; ii) Generar una serie de mapas con una suficiente resolución espacial y temporal que permita un posterior análisis de los cambios de usos y del paisaje de la cuenca, así como de los propios humedales; iii) Caracterizar la implicación de los cambios de uso y de paisaje en la evolución de las comunidades vegetales y de aves, así como sus implicaciones en la conservación de las mismas; iv) Analizar los cambios en los humedales del Mar Menor y, evaluar en qué medida responden a los cambios de uso a una doble escala: la de cada humedal y el conjunto de la cuenca del Mar Menor y, valorar sus implicaciones desde la perspectiva de la Directiva Hábitat. Metodología Se ha utilizado diferentes herramientas: por un lado la teledetección que permite obtener los mapas de usos y coberturas necesarios para su posterior análisis. Hay que tener en cuenta que en la cuenca se incluyen de forma parcial diferentes municipios, lo que supone una dificultad a la hora de utilizar los datos de la estadística agraria. Los mapas existentes tales como el Corine Land Cover (resolución espacial 1:100000 m y temporal 1990, 2000 y 2006) o el Sistema de Información de Ocupación del Suelo en España - SIOSE (resolución espacial 1:25000 y temporal 2005 únicamente) poseen una resolución espacial insuficiente o la temporal no es la adecuada para este estudio. Por otro lado, se ha realizado el estudio de la serie temporal de mapas para caracterizar las tendencias de cambio en los usos y la estructura de manchas del paisaje mediante la generación de matrices de cambio y la aplicación de diferentes análisis estadísticos (clasificación, ordenación y modelos de regresión) se han estudiado las implicaciones de estos cambios en las comunidades vegetales y naturales de la cuenca del Mar Menor. Resultados y Conclusiones Entre los principales resultados que se han obtenido se incluyen el desarrollado un nuevo procedimiento de clasificación de imágenes de satélite del sensor TM y ETM+ de Landsat (para series históricas): “IE+EPM+R (randomclasiter)”, con el que se han obtenido la serie fiable de mapas de usos y aprovechamiento de la cuenca del Mar Menor, 1988-2009. Una nueva metodología para el análisis de los patrones de cambio basada en ordenación y clasificación de los píxeles para mantener la dimensión espacial. La aplicación de un nuevo enfoque para el análisis de los cambios en el territorio, la cuenca de drenaje como unidad funcional territorial e hidrológica, la necesidad de gestionar los impactos de la agricultura a escala de cuenca surge aquí como una cuestión fundamental para el mantenimiento de la biodiversidad. / Introduction and objectives In Mediterranean landscapes, the global patterns of change in the use and exploitation of the territory aimed at a general polarization of uses, with an important progress of artificial surfaces and irrigation to the detriment of the dry lands, which are traditionally abandoned. The analysis of the occupation of the territory has been analyzed at the level of municipality, region, etc. In the present study, the Mar Menor drainage watershed has been selected as a pilot area for the study of changes of use in agricultural watersheds, mostly in irrigation, in Mediterranean environments. It aims to answer the following questions: Which methodology would be suitable for obtaining a series of maps of uses and exploitation for the Mar Menor drainage watershed by means of historical Landsat satellite images? How the land-use changes in the watershed have affected to natural and bird communities in terms of biodiversity and ecological value? Hoe the land-use changes in the watershed have affected to water dynamics and its effects on protected areas housed in its watershed, the coastal wetlands? Therefore, the general objectives of this thesis are: i) Improve procedures for obtaining a series of reliable land use and land cover mapping by means of historical images from the Landsat satellite, which allows us to analyze the long-term trend that affects biodiversity in the Mar Menor watershed; ii) Generate a combination of maps with appropriate spatial and temporal resolution that allows further analysis of the land-use and landscape changes of the watershed, as well as its wetlands; iii) Characterize the implication of land-use and landscape changes on the evolution of plant and bird communities, as well as the implications for their conservation; iv) Analyze the changes in the Mar Menor wetlands and assess its response in relation to land-use changes at two spatial scales: wetland and the whole of Mar Menor watershed. These results are assessed from the perspective of Directive Habitat. Methods We used different tools: on the one hand, remote sensing that allows us to obtain land uses and land cover maps necessary for further analyses. It is important to consider that there are different municipalities included partially in the watershed, which is a difficulty when agricultural statistics data are used. Existing maps such as Corine Land Cover (spatial resolution 1: 100000 m and for the years 1990, 2000 and 2006) or the Information System for the Occupancy of Land in Spain - SIOSE (spatial resolution of 1: 25000 and from 2005) have an insufficient spatial resolution, or temporal resolution is not adequate for this study. On the other hand, it has been updated the study of temporal series of maps in order to characterize the changing trends in the uses and fragmented landscape by generating matrixes and the application of different statistical analyses (classification, ordination and regression models). The implications of these changes have been studied in plant and natural communities in the Mar Menor watershed. Results and Conclusions Among the main results that have been obtained from this study, it is important to highlight the development of a new process of classifying Landsat satellite images of sensors TM and ETM+ (for historical series): "IE + EPM + R (randomclasiter)", whereby an appropriate series of land uses and exploitation maps have been obtained for the Mar Menor watershed, 1988-2009. A new methodology for analyses patterns of change based on ordination and classification of the pixels to maintain spatial dimension. The application of a new approach to the analysis of changes in the territory, the drainage watershed as a functional, territorial and hydrological unit, the need of managing the impacts of agriculture at a watershed scale emerges here as a key issue for maintaining the biodiversity.

Mucor circinelloides es un hongo filamentoso utilizado como modelo para el estudio del mecanismo de silenciamiento génico mediado por RNA. Una vez caracterizado dicho mecanismo y los principales genes implicados, se pretende determinar el papel de la ruta de silenciamiento en la regulación de genes endógenos, así como identificar otros posibles elementos genéticos que participen en dicha ruta. Para ello, se plantean los siguientes objetivos concretos: 1. Identificación del gen implicado en la eliminación de la cadena pasajera de los siRNAs y estudio de la existencia de interacciones entre las proteínas de la maquinaria de silenciamiento. 2. Estudio de la participación de Ago-1 en la biogénesis de los distintos tipos de ex-siRNAs de M. circinelloides. 3. Identificación de los genes regulados por el mecanismo de silenciamiento mediante el análisis de los perfiles transcriptómicos de la estirpe silvestre y de mutantes en genes de silenciamiento. 4. Caracterización fenotípica detallada de los mutantes afectados en la ruta de silenciamiento, para identificar los procesos celulares regulados mediante dicho mecanismo. Para desarrollar estos objetivos se ha utilizado la siguiente metodología: 1. La identificación de otros genes implicados en el mecanismo de silenciamiento se llevó a cabo mediante la disrupción de los genes candidatos por recombinación homóloga y su posterior análisis fenotípico. Para ello, se utilizaron técnicas de amplificación de DNA mediante PCR, clonación, transformación de protoplastos e hibridaciones tipo Southern y Northern. Las interacciones entre proteínas de la maquinaria de silenciamiento se analizaron mediante el sistema de doble híbrido de levaduras. 2. La participación de Ago-1 en la biogénesis de los ex-siRNAs se analizó mediante la secuenciación de librerías de sRNAs. Ago-1 fue purificada mediante FLPC para el aislamiento y secuenciación de los sRNAs unidos a ella. Los datos obtenidos fueron validados experimentalmente mediante hibridaciones tipo Northern. 3. El análisis transcriptómico de las distintas estirpes se realizó mediante hibridaciones con micromatrices y secuenciación de RNA (RNA-seq). 4. El análisis fenotípico de los mutantes en genes de silenciamiento incluyó la cuantificación de la producción de esporas vegetativas y zigosporas, el estudio de la respuesta frente a diferentes situaciones de estrés, la cuantificación del proceso de autolisis y el análisis de la virulencia en Galleria mellonella. Los resultados obtenidos permitieron alcanzar las siguientes conclusiones: 1. El gen qip es esencial para el eficaz funcionamiento del mecanismo de silenciamiento génico inducido por transgenes, sugiriendo un papel en la activación del complejo RISC. No se detectaron interacciones entre proteínas de la maquinaria de silenciamiento de M. circinelloides, lo que podría deberse a la necesidad de modificaciones post-traduccionales específicas de las proteínas de silenciamiento o a la formación de complejos multiproteicos. 2. El gen ago-1 está implicado en el mecanismo de silenciamiento endógeno de M. circinelloides, siendo necesario para la biogénesis y/o estabilidad de las cuatro clases de ex-siRNAs. Las clases I y II de ex-siRNAs se unen específicamente a Ago-1 para llevar a cabo la identificación y degradación de sus mensajeros diana. Las clases III y IV son generadas por una ruta de silenciamiento no canónica, en la que se requiere la participación de Ago-1, pero no la unión específica de estos ex-siRNAs a dicha proteína. 3. Los análisis transcriptómicos ponen de manifiesto que el mecanismo de silenciamiento posee un papel modulador de la expresión de un gran número de genes endógenos a lo largo del crecimiento vegetativo. Las funciones de las proteínas cifradas por estos genes están relacionadas con la biogénesis y modificación de la pared celular, el control de la división celular y el crecimiento, metabolismo de carbohidratos, envejecimiento celular o respuesta a estrés. 4. La ruta canónica de silenciamiento está implicada en la regulación del proceso de esporulación vegetativa y en la activación del programa de autolisis inducido por estrés nutricional. La regulación del desarrollo sexual debe ser llevada a cabo por una ruta no canónica independiente de Dicer. Los experimentos de patogénesis no revelan una clara participación del mecanismo de silenciamiento en el proceso de virulencia, aunque no se descarta una respuesta diferencial en otros organismos modelo, como el ratón. / Regulation of endogenous gene expression by the RNA silencing mechanism in Mucor circinelloides. Mucor circinelloides is a filamentous fungus used as a model for studying the RNA silencing mechanism. Once the mechanism and main genes involved were characterized, the next goal is to determine the role of the RNA silencing pathway in the regulation of endogenous genes, and to identify other possible genetic elements that participate in the pathway. To do this, the following specific objectives were proposed: 1. Identification of the gene involved in the removal of the passenger strand of siRNAs duplex, and analysis of the interactions between silencing proteins. 2. Study of the participation of Ago-1 in the biogenesis of different classes of ex-siRNAs in M. circinelloides. 3. Identification the genes regulated by the RNA silencing mechanism by analyzing the transcriptome of the wild type and silencing mutants. 4. Phenotypic characterization of mutants affected in the silencing pathway to identify the cellular processes regulated by this mechanism. To develop these objectives the following methodology has been used: 1. Identification of other genes involved in the silencing pathway was addressed by disrupting candidate genes by homologous recombination and subsequent phenotypic analysis. To this end, PCR amplification of DNA fragments, cloning, transformation of protoplasts and Southern and Northern blot hybridizations were carry out. The study of interaction between RNA silencing proteins was performed using the yeast two-hybrid system. 2. cDNA libraries of sRNAs were generated and sequenced to analyze the participation of Ago-1 in the biogenesis of ex-siRNAs. Ago-1 was purified by FPLC for the isolation and sequencing of Ago-1 bound sRNAs. The sequencing data were validated by Northern-blot experiments. 3. Transcriptomic analysis of the different strains was carried out by hybridization methods using microarrays and RNA sequencing (RNA-seq). 4. Phenotypic analysis of silencing mutants included quantification of vegetative spore and zygospores, study of the response to different stresses, quantification of the autolysis process and virulence analysis of the different silencing mutants in Galleria mellonella. The results allowed reaching the following conclusions: 1. The qip gene is essential for transgene-induced gene silencing, suggesting a role in the activation of the RISC complex. No interactions were detected between proteins involved in the RNA silencing pathway of M. circinelloides. This could be due to the need for specific post-translational modifications of silencing proteins or the formation of multiprotein complexes. 2. Ago-1 is involved in endogenous RNA silencing in M. circinelloides, and it is necessary for the biogenesis and / or stability of all ex–siRNAs classes. Classes I and II of ex-siRNAs specifically bind to Ago-1 for the identification and degradation of their mRNA targets. Classes III and IV are generated by a non-canonical silencing mechanism that requires the participation of Ago-1, but there is not specific binding of these ex-siRNAs to Ago-1 protein. 3. Transcriptomic analysis showed that the silencing mechanism has a modulatory role in the expression of a large number of endogenous genes during vegetative growth. The functions of the proteins coded by these genes are linked to the biogenesis and modification of the cell wall, the control of cell division and growth, carbohydrate metabolism, cell aging or stress response. 4. The canonical RNA silencing pathway is involved in regulation of vegetative sporulation and autolysis induced by nutritional stress. Sexual development should be regulated by a non-canonical Dicer-independent RNA pathway. Pathogenesis experiments did not reveal a role of RNA silencing in the virulence process, but a differential response can’t be ruled out when using other model organisms, such as mouse.

Los objetivos de esta tesis doctoral fueron la caracterización fenotípica y estudio del modo de herencia de los principales caracteres relacionados con la fenología y calidad del fruto en la especie albaricoquero, así como la caracterización genotípica mediante marcadores de ADN (SSRs y SNPs), construcción de mapas de ligamiento genético, identificación de QTLs asociados a caracteres de interés y localización de posibles genes candidatos. El material vegetal utilizado consistió en tres poblaciones segregantes de albaricoquero: ‘Z701-1’× ‘Palsteyn’ (‘Z×P’), ‘Bergeron’ × ‘Currot’ (‘B×C’) y ‘Goldrich’ × ‘Currot’ (‘G×C’) con 160, 187 y 200 descendientes respectivamente. La caracterización fenotípica nos ha permitido la evaluación de fecha de floración, fecha de maduración, ciclo de desarrollo del fruto, peso del fruto, peso del hueso, calibre, color del fruto, firmeza, contenido en sólidos solubles y acidez. Los resultados muestran una gran variabilidad y segregación en cada población, así como evidentes diferencias interanuales. Los histogramas de frecuencias revelan en general una distribución normal de los descendientes en la mayoría de los caracteres evaluados, lo que confirma el carácter poligénico y herencia cuantitativa para todos ellos. Sin embargo, fecha de floración y maduración llegan a mostrar distribuciones bi-modales o tri-modales debido a las diferencias climáticas inter-anuales. Se observa la presencia de valores transgresivos en los descendientes debido a la influencia del fondo genético de los parentales, así como de herencia intermedia. La mayoría de los caracteres evaluados muestran además una buena correlación entre años. En la población ‘Z701-1’ × ‘Palsteyn’ se construyeron los mapas de ligamiento genético a partir de 160 descendientes, utilizando un total de 42 SSRs. Los mapas de ‘Z701-1’ y ‘Palsteyn’ cubren una extensión de 336,2 cM y 363,1 cM respectivamente. En el análisis de QTLs se identificaron QTLs significativos para los principales caracteres fenológicos y de la calidad del fruto en albaricoque. Los resultados mostraron la gran influencia del grupo de ligamiento (LG) 4 para fecha de maduración y ciclo de desarrollo del fruto. La presente tesis abordó un estudio de mejora en la eficiencia de la metodología para el desarrollo y análisis de SNPs, combinando la secuenciación masiva de ARN (RNA-Seq) y la técnica SNPlex mediante la plataforma SEQUENOM. Se diseñaron 136 SNPs procedentes del RNA-Seq de los genotipos ‘Rojo Pasión’ y ‘Z506-7’ siendo aplicados un total de 101 SNP para el genotipado de diferentes variedades de albaricoquero. A partir de los resultados del análisis de variaciones de nucleótidos, podemos decir que este enfoque proporciona alta flexibilidad, reproducibilidad y precisión en los ensayos, suponiendo una herramienta sólida para detectar diversidad de nucleótidos en regiones codificantes y no codificantes del genoma de Prunus. El genotipado con SNPs permitió asimismo establecer las relaciones fenéticas y distancias genéticas entre diferentes cultivares de albaricoquero con diversos orígenes. Finalmente se elaboraron los mapas de ligamiento genético de las poblaciones ‘B×C’ y ‘G×C’, utilizando un total de 130 y 166 descendientes respectivamente. Los mapas fueron construidos combinando marcadores tipo SSR y SNP, siendo mapeados 87 marcadores en la población ‘B×C’ y 89 en ‘G×C’, y cubriendo una extensión del genoma de 394,9 y 414,3 cM en los mapas de ‘Bergeron’ y ‘Currot’ respectivamente, mientras que en ‘Goldrich’ y ‘Currot’ fue de 353,5 y 422,3 cM respectivamente. El análisis de QTLs identificó diferentes QTLs ligados a los principales caracteres fenológicos y de la calidad del fruto en albaricoque. Los QTLs de mayor relevancia por su significación se dan en el LG 4, considerando este grupo de vital importancia para el control de fecha de maduración, ciclo de desarrollo del fruto y contenido en sólidos solubles. En el caso del color de piel y pulpa fueron identificados importantes QTLs al final del LG 3 de ‘Goldrich’. / The objective of this thesis has been to carry out a phenotypic characterization of apricot by studying the inheritance of the major traits related to phenology and fruit quality. In addition, a genotypic characterization using DNA markers (SSRs and SNPs) has been performed to develop genetic linkage maps for QTL detection and identification of potential candidate genes and markers. The plant material used comes from three segregating populations of apricot: ‘Z701-1’× ‘Palsteyn’ (‘Z×P’), ‘Bergeron’ × ‘Currot’ (‘B×C’) and ‘Goldrich’ × ‘Currot’ (‘G×C’) with 160, 187 and 200 seedlings respectively. The phenotipyc characterization has allowed us to evaluate blooming date, ripening time, fruit development period, fruit weight, stone weight, fruit diameter, fruit colour, firmness, soluble solids and acidity. Results show a great variability and segregation in each population as well as the obvious differences between years. The histograms frequencies usually reveal in the three populations a normal distribution in the majority of the traits which confirms the polygenic character and quantitative inheritance for all of them. Nevertheless, blooming and ripening date showed bi-modal or tri-modal distribution due to inter-annual climatic conditions. We should also note the presence of many transgressive trait values, probably due to the influence of the genetic background of the parents as well as intermediate inheritance of seedlings. We can affirm that there was good correlation between years for all traits evaluated. In the population ‘Z701-1’ × ‘Palsteyn’ was constructed a genetic linkage maps assaying 160 seedlings with 42 SSR markers. ‘Z701-1’ and ‘Palsteyn’ maps covered a genome extension of 336.2 and 363.1 cM respectively. We subsequently carried out QTL analysis to identify significant QTLs for the most important phenological and fruit quality traits in apricot. Results show without any doubt the great influence of LG 4 on fruit quality traits, especially in the case of ripening time and fruit development period. The study has also been focused on improving the development and analysis of single nucleotide polymorphisms (SNPs) via an efficient and flexible method combining high throughput sequencing (RNA-Seq) and SNPlex technology using the SEQUENOM platform. 136 SNP markers were designed from the RNA-Seq genotypes 'Rojo Pasion' and 'Z506-7' being analyzed a total of 101 SNPs for genotyping of different apricot varieties. From the results of variations in nucleotide sequences (SNPs) we can say that this is an approach that provides high flexibility, reproducibility and accuracy and that it can be considered a robust tool for detecting nucleotide diversity in coding and non-coding regions of the Prunus genome. Moreover, logical phenetic relationships and genetic distance were shown among apricot cultivars tested according to the origin of each one. Finally, genetic linkage maps of populations ‘B×C’ and ‘G×C’ were realized using a total of 130 and 166 seedlings, respectively. Maps were constructed combining SSR and SNP markers, making it possible to map a total of 87 markers in the ‘B×C’ population and 89 markers in ‘G×C’. ‘Bergeron’ and ‘Currot’ covered a genome extension of 394.9 and 414.3 cM, while ‘Goldrich’ and ‘Currot’ covered 353.5 and 422.3 cM, respectively. In the phenotype and genotype integrated analysis, different QTLs were detected for the most important phenological and fruit quality traits. The most significant QTLs are localized in LG 4, showing that this group is of vital importance to ripening time, fruit development period and soluble solids content in both apricot populations. Regarding skin and flesh colour, the most important QTLs were detected at the end of LG 3 of ‘Goldrich’.

El trabajo que constituye la presente Tesis Doctoral plantea la hipótesis del origen andalusí del Palmeral Histórico de Elche, una huerta histórica incluida dentro de la lista de bienes Patrimonio de la Humanidad de la UNESCO en 2000. Nos proponíamos, dentro de este mismo objetivo, concretar al máximo una propuesta de evolución cronológica, tanto de la red hidráulica que alimenta la huerta, como de este espacio en sí. Hemos seguido en todos los capítulos el mismo proceso de trabajo, que implicaba la elección de las fuentes relevantes en cada caso, la extracción de los datos fríos y matices de cada una de ellas, y el tratamiento simultáneo de todas las fuentes disponibles para cada aspecto concreto (historiográficas, documentales, arquelógicas y complementarias). En ocasiones ha sido necesario el análisis comparativo, así como la elaboración de información gráfica. En el análisis específico de los elementos de la huerta, hemos tenido que recurrir en muchas ocasiones al análisis comparativo, tanto en el estudio de la hidráulica y el sistema de riego, la organización y fisonomía de la huerta urbana y el cultivo específico de la palmera datilera. De entre las fuentes históricas nos gustaría destacar la información procedente de los tratados de agronomía latinos y árabes, que analizamos de forma comparativa en aspectos como el riego, las técnicas y las especies de cultivo. Toda la información que hemos podido obtener de las fuentes escritas ha sido tratada de forma conjunta con la información procedente de las fuentes materiales. Nuestro estudio ha abarcado numerosos aspectos, tales como los condicionantes geográficos e históricos, la ocupación del territorio, la estructura social, las características económicas y los factores institucionales. En el capítulo 9, núcleo central de esta tesis, hemos realizado un estudio de los elementos concretos que integran este paisaje, con el objetivo de encontrar el diseño original del sistema hidráulico. En este sentido, hemos estudiado las medidas de las estructuras hidráulicas, junto con la toponimia, y ambos aspectos nos revelan un indiscutible origen andalusí de esta huerta: el primero por la presencia del codo islámico en todo el proceso de puesta en regadío de las tierras; el segundo porque prácticamente todos los nombres de acequias y partidores son netamente árabes. A esto hay que añadimos la estrecha relación entre los diferentes asentamientos de época andalus y el sistema de regadío. Como conclusión principal, podríamos decir que el Palmeral de Elche es la evidencia de un paisaje humano cuyo origen hay que buscarlo en una nueva articulación del territorio que tiene lugar entre los siglos VIII y X. En esta reestructuración, todos los elementos parecen girar en torno a una necesidad: la disponibilidad de agua para el riego. Es esta la que determina dónde se ubican los hábitats, dónde las tierras de cultivo e incluso dónde se situarían los lugares estratégicos de control de estos recursos hidráulicos. El Palmeral es una huerta cuya zona más productiva constituiría el alfoz de una madina de tamaño medio que alcanzó, durante la época almohade, su máximo esplendor. Sin embargo, la huerta ilicitana no empieza y termina en esta zona privilegiada inmediata a la ciudad: ocupa el norte, el este y el sur del término, el llamado Camp d'Elx, una zona que, si desde que tenemos conocimiento se considera periférica, debió constituir sin embargo el origen del sistema hidráulico, forzosamente anterior a la segunda mitad del siglo X, cuando la ciudad todavía no tenía esta consideración, y el hábitat principal lo constituían las alquerías rurales. / This Doctoral Thesis proposes the theory that the Palmeral of Elche – a historic huerta declared World Heritage by the UNESCO in the year 2000 – has an Andalusian origin. To this end, the chronological evolution of this landscape – including that of its hydraulic network – has been determined as specifically as possible. The same working methodology has been applied in all chapters. It has involved the choice of relevant sources in each case, the extraction of cold data and nuances, and the simultaneous treatment of all sources available – historiographical, documentary, archaeological, and complementary sources – for each specific aspect. Sometimes a comparative analysis has been necessary, particularly with regard to the specific constituent elements of the huerta, such as hydraulics and the irrigation system, the structure and appearance of the urban orchards, and the specific cultivation of the palm tree. The production of graphic material has also been very useful. Among the documentary sources, the significance of both Latin and Arabic agronomy treaties from which outstanding information about irrigation, techniques and crop species has been drawn must be stressed. Written sources have been analysed in connection with relevant archaeological findings. Many aspects, such as geographic constraints, historical background, settlement processes in the territory, social structure, economic characteristics and institutional factors have been addressed. Chapter 9, which constitutes the core of this work, focusses on the specific elements that form this particular landscape, with the aim of identifying the original design of the whole system. Accordingly, the measures of hydraulic structures – and more specifically those of the Acequia Mayor (Major Canal) dividers together with their names and some significant toponyms throughout the Camp d'Elx – have been examined, and both aspects reveal the Andalusian origin of the huerta. The Islamic cubit is present throughout all the irrigation system and the importance of purely Arabic place names closely related to irrigation structures – canals, ditches, dividers and farmsteads – is evident. Furthermore, a strong relationship has been found between the various Andalusian settlements and the irrigation system. To sum up, the Palmeral of Elche is evidence of a human landscape whose origin is found in the new organization of the territory that took place between the 8th and the 10th centuries. All the elements in this restructuring process seem to revolve around one need: the availability of water for irrigation. The need for water would bring about not only the location of the habitat but also that of the cultivation lands and the places from where hydraulic resources would have to be controlled. The Palmeral of Elche is a huerta whose most productive area would have constituted an alfoz of a medium-sized madina that reached its peak under the Almohad rule. Nevertheless, the huerta of Elche neither begins nor ends in this privileged area close to the city. It also covers the northern, eastern and southern parts of the municipality, which are known as the Camp d'Elx. This extensive area, although traditionally considered as peripheral, must have been at the origin of the whole system, necessarily before the second half of the 10th century, at a time when the main habitat was that of the farmsteads because the city did not yet exist.

El bróculi (Brassica oleracea L.) pertenece a la familia Brassicaceae. La Región de Murcia es la primera productora de bróculi en España y la resistencia del cultivo a la sequía y a la salinidad, hacen que el bróculi sea una hortaliza de gran interés científico y socio-económico. El bróculi es conocido por su alto contenido en compuestos bioactivos esenciales para la salud. Existen factores que afectan a la calidad nutricional, como el genotipo, las condiciones climáticas y prácticas agronómicas. El estrés salino por ejemplo, supone un grave problema en Murcia y un problema relacionado con la salinidad, es la acumulación de boro en la solución del suelo, que puede volverse tóxico para las plantas. Por otro lado, se sabe que la concentración atmosférica de CO2 tiene implicaciones para la agricultura y el medio ambiente en su conjunto. Numerosos trabajos han puesto de manifiesto que los niveles elevados de CO2 mejoran la fotosíntesis, dando lugar a un crecimiento vigoroso de las plantas y un mayor rendimiento. Por todo lo expuesto, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue evaluar los factores ambientales y condiciones adversas que condicionan la respuesta de diferentes variedades de bróculi a nivel fisiológico, así como sobre su calidad nutricional. Por tanto, se han estudiado las variaciones de los nutrientes y los compuestos bioactivos y las posibles alteraciones celulares a nivel de la membrana plasmática y expresión de acuaporinas en dichas condiciones, para ver su relación con otros parámetros fisiológicos. Para la consecución de los objetivos generales se llevaron a cabo diferentes trabajos experimentales para comprobar las hipótesis de partida y obtener las conclusiones generales. El material vegetal empleado fue el bróculi (púrpura y verde) y muestras de polvo de maca (Lepidium meyenii Walpasí). Además, la germinación y el cultivo de las plantas fue en cámara de cultivo, invernadero y al aire libre (dependiendo del experimento), y se realizaron determinaciones analíticas como parámetros de intercambio gaseoso, medidas de relaciones hídricas, actividades enzimáticas, glucosinolatos y compuestos fenólicos, antocianinas, isotiocianatos y aminoácidos, entre otros y se emplearon además técnicas de proteómica. Por último, el análisis estadístico empleado fue el análisis de varianza y la comparación de medias se realizó mediante la prueba de diferencia significativa de Tukey y mediante el análisis de varianza (ANOVA), así como el Test de Student (p< 0.05). Se realizaron cinco experimentos que concluyeron de la siguiente manera: El bróculi púrpura presentó mayor desarrollo y calidad nutricional en comparación con el bróculi verde tradicional. Mientras que el cultivar púrpura fue más sensible al riego con aguas de baja calidad (80 mM NaCl y 4 mg L-1 H3BO3), el cultivar verde fue más resistente, lo que permite su cultivo con agua procedente de desalinización. Sin embargo, el cultivar púrpura, mostró mayor concentración de glusosinolatos en condiciones de salinidad, así como en condiciones con alta concentración de CO2, que el cultivar verde. Por último, se ha demostrado una alta bioaccesibilidad y liberación de glucosinolatos e isotiocianatos, y se constató que las muestras experimentales de bróculi producían mayor concentración que las muestras comerciales. / ABSTRACT Broccoli (Brassica oleracea L.) belongs to the family Brassicaceae. Murcia Region is the largest producer of broccoli in Spain and crop resistance to drought and salinity, make that broccoli is a vegetable of great scientific and socio-economic interest. Broccoli is known for its high content of bioactive compounds essential to health. There are factors that affect the nutritional quality, as genotype, climatic conditions and agronomic practices. Salt stress for example, is a serious problem in Murcia and a problem related to salinity, is the accumulation of boron in the soil solution, which may become toxic to plants. On the other hand, it is known that the atmospheric concentration of CO2 has implications for agriculture and the environment as a whole. Numerous studies have shown that elevated levels of CO2 improved photosynthesis, leading to vigorous growth of the plants and higher yields. For these reasons, the main objective of this Thesis was to evaluate environmental factors and adverse conditions that affect the response of different varieties of broccoli at the physiological level and on its nutritional quality. It has been studied therefore, variations of nutrients and bioactive compounds and possible cellular alterations in the level of plasma membrane and expression of aquaporins in these conditions, to see its relationship to other physiological parameters. To achieve the overall objectives were carried out several experimental works to test the hypothesis and to obtain general conclusions. The plant material used was broccoli (purple and green) and powder samples of Maca (Lepidium meyenii Walpasí). In addition, germination and plant cultivation was carried out in chamber, greenhouse and outdoor (depending on the experiment), and analytical determinations were performed as gas exchange parameters, measurements of water relations, enzymatic activities, glucosinolates and phenolic compounds, anthocyanins, isothiocyanates, and amino acids, among others, and were used in addition proteomic techniques. Finally, statistical analysis used was the analysis of variance and comparison of means was done by Tukey Test and through analysis of variance (ANOVA) and the Student Test (p< 0.05). Five experiments were conducted which concluded as follows: Purple broccoli showed further development and nutritional quality compared with traditional green broccolis. While purple cultivar was more sensitive to irrigation with low quality water (80 mM NaCl y 4 mg L-1 H3BO3), the green cultivar was more resistant, which allows its irrigation with water from desalination. However, purple cultivar, showed more glucosinolates concentration under both saline and elevated concentrations of CO2, than green cultivar. Finally, it has been demonstrated high glucosinolates and isothiocyanates bioavailability and release, and it was found that the broccoli experimental samples produced higher concentration than the commercial samples.