El documento digital no refiere asesor / Da a conocer las bases biológicas, fisiológicas, los biomateriales usados para la R.T.G y así regenerar los tejidos periodontales. El estudio consiste en el reporte de casos clínicos de pacientes que acudieron al servicio de Periodoncia de la Clínica de Postgrado de Odontología de la U.N.M.S.M con diagnóstico de periodontitis crónica, el plan de tratamiento periodontal fue Fase I, Fase II, R.T.G utilizando la técnica regenerativa combinada. Se obtuvieron disminución de profundidad de sondaje, disminución de movilidad de las piezas tratadas. Este procedimiento es predecible siempre en cuando se cumplan con los factores y requisitos que se dieron durante investigaciones y basándonos en estos conceptos se realizó dicho tratamiento. / Trabajo de investigación

El hueso, para su estudio, se puede considerar tanto un tejido como una estructura, ya que desempeña dos funciones básicas: (i) control del metabolismo mineral de Ca, P y Mg (función fisiológica) y, (ii) sostén y protección de órganos (función mecánica). Como el material estructural primario del cuerpo, el mismo debe soportar una variedad de condiciones de carga estáticas y dinámicas; lo cual le es posible debido a la alta complejidad de su estructura altamente organizada. El tejido óseo es un compuesto de fibras de colágeno resistentes, aunque flexibles, reforzadas con nanocristales de fosfato cálcico. Esta estructura compuesta le da una rigidez mucho mayor que el resto de los tejidos mientras que le proporciona una tenacidad a la fractura y resistencia al daño sorprendentemente altas. La complejidad mecánica del tejido óseo, compuesto de hueso cortical y hueso trabecular, ambos con comportamientos mecánicos distintos, supera la de la mayoría de los materiales utilizados en ingeniería y por tal motivo su reemplazo por un material funcional es prácticamente imposible. Las dificultades clínicas que radican en la incapacidad de restaurar, frente a una pérdida de masa, la funcionalidad del tejido óseo mediante la sustitución sumado al deterioro de la micro-arquitectura ósea o pérdidas cualitativas de tejido asociadas a ciertas patologías, motivan la necesidad de investigar el modo de regenerar tejido nativo. El objetivo es guiar la formación de hueso sano necesario y suficiente para cubrir los defectos óseos, así como también brindar un soporte adecuado para alojar las prótesis. La ingeniería de tejido en las últimas décadas se ha convertido en un área de la ciencia que nos despliega una opción para la regeneración ósea en lugar de la sustitución mediante el uso de estructuras tridimensionales (3D) o matrices enriquecidas que pueden proveer de manera autóloga el sistema de reparación y regeneración de hueso a grandes volúmenes: biorreactores óseos. Estos sistemas se han convertido día a día en la opción más considerada y consisten en el acoplamiento y organización de células, andamios y complementos fisiológicos que simulen el ambiente tisular. Con la combinación adecuada de estos factores es posible obtener la respuesta celular adecuada hacia la regeneración funcional de tejido, siendo el andamio la estructura de sostén mecánico de todo el sistema. Considerando lo mencionado, durante el presente trabajo se plantearon los siguientes objetivos específicos con el objetivo general de crear una estructura con potencial aplicación como biorreactor óseo: (1) estudiar la respuesta potencial de regeneración celular ósea ante la presencia de nanorodillos de hidroxiapatita (HA) sintética; componente fundamental de la estructura u andamio a preparar. (2) Determinar las propiedades e interacciones de los nanorodillos de HA con una proteína derivada de la hidrolisis de colágeno (gelatina); la organización de este sistema compuesto será la base estructural del andamio. (3) Construir y caracterizar un andamio basado en los componentes mencionados en la búsqueda del desarrollo de un biorreactor óseo. Para cumplir con los objetivos planteados, en primer lugar, se estudió la viabilidad, proliferación, adhesión y diferenciación en linaje osteogénico de células madre derivadas de tejido adiposo humano cultivadas en presencia de recubrimientos de dos tipos de nanorodillos de hidroxiapatita. Estos aspectos fueron analizados mediante técnicas de cuantificación de la actividad metabólica celular, actividad de la fosfatasa alcalina, cuantificación de la expresión génica, determinación de depósitos de fosfato de calcio y observación de las células adheridas. En segunda instancia, mediante el análisis de la viscosidad y densidad de soluciones con diferentes concentraciones de gelatina y cantidades de nanorodillos de hidroxiapatita mantenidas a distintas temperaturas se estudió la organización hidrodinámica de nuestro sistema. Esta sección fue complementada con estudios de espectroscopía y microscopía óptica. Como tercer paso se seleccionó una de las soluciones estudiadas, a la cual se le añadió un agente entrecruzante para obtener andamios a partir de un proceso de liofilizado. Estos andamios fueron luego caracterizados estructuralmente utilizando técnicas como microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión de alta resolución, difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X y calorimetría diferencial de barrido. Por otro lado se hicieron estudios en soluciones fisiológicas simuladas de degradación y bioactividad. En la parte final de nuestro trabajo, se realizaron estudios acerca de la porosidad, almacenamiento de solventes y propiedades mecánicas de los andamios construidos. Como resultado de este estudio, se obtuvieron andamios conformados a partir de una hidroxiapatita sintética similar a la apatita ósea, capaz de inducir proliferación y diferenciación celular, combinada con gelatina y un agente entrecruzante que presentan propiedades mecánicas comparables con las encontradas en tejidos óseos y características estructurales apropiadas para su consideración como biorreactor. Además, los estudios de bioactividad y degradación de los andamios también arrojaron resultados prometedores para su aplicación en ingeniería de tejidos óseos. / The bone, for its study, could be considered both a tissue and a structure, since it performs two basic functions: (i) control of Ca, P and Mg mineral metabolism (physiological function) and, (ii) support and protection of organs (mechanical function). As the primary structural material of the body, it must withstand a variety of static and dynamic loading conditions; which is possible due to the high complexity of its highly organized structure. Bone tissue is a composite of tough but flexible collagen fibers reinforced with calcium phosphate nanocrystals. This composite structure gives it a much greater rigidity than the rest of tissues while providing surprisingly high fracture toughness and damage resistance. The mechanical complexity of the bone tissue, which is composed of cortical bone and trabecular bone, each with different mechanical behaviors, surpasses that of most materials used in engineering and for that reason its replacement by a functional material is practically impossible. The clinical difficulties that arise from the inability to restore, in a loss of mass, the functionality of the bone tissue through the substitution, added to the deterioration of the bone micro architecture or qualitative losses of tissue associated with certain pathologies, motivate the need to investigate the way to regenerate native tissue. The goal is to guide the formation of necessary and sufficient healthy bone to cover the defects, as well as to provide adequate support to accommodate the prostheses. In the last decades, tissue engineering has become an area of science that offers us an option for bone regeneration, instead of replacement, through the use of three-dimensional structures (3D) or enriched matrices that can provide an autologous system of repair and regeneration of bone to large volumes: bone bioreactors. Currently these systems have become a more considered option and consist in the coupling and organization of cells, scaffolds and physiological supplements that simulate the tissue environment. With the adequate combination of these factors it is possible to obtain the adequate cellular response towards the functional regeneration of tissue, a scaffold being the mechanical support structure of the whole system. Considering the above, the following specific objectives of the present work were set out with the general aim of creating a structure with potential application as a bone bioreactor: (1) to study the potential response of bone cell regeneration to the presence of synthetic hydroxyapatite nanorods (HA); a fundamental component of the scaffold to be prepared (2) to determine the properties and interactions of HA nanorods with a protein derived from the hydrolysis of collagen (gelatin); the organization of this system will be the structural basis of the scaffold (3) to construct and characterize a scaffold based on the components mentioned in the search for the development of a bone bioreactor. First, the viability, proliferation, adhesion and differentiation in osteogenic lineage of stem cells derived from human adipose tissue cultured in the presence of coatings of two types of hydroxyapatite nanorods were studied. These aspects were analyzed by quantification techniques of cellular metabolic activity, alkaline phosphatase activity, quantification of gene expression, determination of calcium phosphate deposits and observation of adhered cells. In the second instance, the hydrodynamic organization of our system was studied by analyzing the viscosity and density of solutions with different concentrations of gelatin and amounts of hydroxyapatite nanorods maintained at different temperatures. This section was supplemented with spectroscopy and optical microscopy studies. As a third step, a crosslinking agent was added to a selected solution, in order to obtain scaffolds from a freeze-drying process. These scaffolds were then structurally characterized using techniques such as scanning electron microscopy, high resolution transmission electron microscopy, X-ray diffraction, infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and differential scanning calorimetry. On the other hand degradation and bioactivity studies were carried out in simulated physiological solutions. In the final part of our work, porosity, solvent storage and mechanical properties of constructed the scaffolds were studied. As a result of this study, scaffolds were obtained from a synthetic hydroxyapatite, similar to the bone apatite and capable of inducing cell proliferation and differentiation, combined with gelatin and a crosslinking agent. These structures presented mechanical properties comparable to those found in bone tissues and structural properties suitable for consideration as a bioreactor. In addition, studies of bioactivity and scaffold degradation also yielded promising results for application in bone tissue engineering.

Tesis por compendio / [ES] El melón (Cucumis melo L.) es uno de los principales cultivos pertenecientes a la familia de las cucurbitáceas, del cual España representa uno de los centros secundarios de diversificación, donde todavía se cultivan melones no dulces (Flexuosus) y dulces (Ibericus). En la actualidad, un gran número de variedades tradicionales de melón se han ido sustituyendo por variedades comerciales F1 de los subgrupos Piel de Sapo y Amarillo. Una forma de fomentar y recuperar el cultivo de estas variedades seria mediante prácticas de cultivo ecológico. Existen una serie de factores limitantes para el cultivo de estas variedades tradicionales, entre las que se incluyen factores bióticos y abióticos. EL uso de injertos podría suponer un método para ayudar frente a estos estreses. Tanto el uso de injertos como el estrés salino pueden afectar a los distintos parámetros de calidad de los frutos. Es por ello que en la presente tesis doctoral se ha analizado la genética, morfología y el perfil de ácidos, azucares y volátiles de una colección de variedades tradicionales de melones españoles, tanto dulces como no dulces. Además, se ha visto el efecto sobre factores agronómicos, morfológicos y metabólicos, tanto de la salinidad como de diferentes patrones. Los análisis genéticos diferenciaron entre los materiales exóticos, las accesiones de Flexuosus e Ibericus. En el caso de los Ibericus no fue posible encontrar una clara distinción entre los distintos subgrupos. Se encontró así mismo diferencias morfológicas entre las distintos Subgrupos entre sí y dentro de los mismos. Los principales compuestos orgánicos volátiles (VOCs) detectados en los frutos no dulces fueron aldehídos y alcoholes, siendo capaces de diferenciar entre ellos. En cuanto a los VOCs de los Ibericus dulces, se observó un alto nivel de variabilidad. El desempeño tanto de los cultivares de alficoz y melones dulces injertados, se evaluó bajo condiciones de cultivo ecológico. En ambos casos se encontró que los principales factores limitantes fueron los patógenos de suelo y virus. En cuanto a los virus, el principal fue el virus del mosaico de la sandía (WMV), seguido por el virus del mosaico amarillo del calabacín (ZYMV), virus del rizado del tomate de Nueva Delhi (ToLCNDV) y virus del amarilleo de las cucurbitáceas, transmitido por pulgón (CABYV). En cuanto a los hongos de parte aérea, el principal fue el oídio, causado por Podosphaera xanthii. En cuanto a los hongos patógenos de suelo, tanto Macrophomina phaseolina como las especies de Fusarium, Neocosmospora keratoplastica y N. falciformis, redujeron los rendimientos, en sinergia con la alta salinidad. En este caso los patrones de Cucurbita tuvieron un peor desempeño que los de Cucumis. Así mismo, los patrones de Cucumis obtuvieron características de fruto similares a los frutos sin injertar o mejoraron la calidad de algunos parámetros. Así mismo se ha evaluado la resistencia de una variedad de alficoz español a 4 patógenos (M. phaseolina, Monosporascus cannonballus, N. keratoplastica y N. falciformis). En cuanto al efecto sobre los metabolitos, el uso de injertos afectó a los perfiles de ácidos, azúcares y VOCs de alficoz. Esto perjudicó la percepción durante las catas, dando como resultado sabores extraño, especialmente en los injertados en Cucurbita, mientras que los patrones de Cucumis no dieron sabores raros, sino más bien parecidos a los sin injertar. En el caso de los melones dulces, el principal factor que cambiaba los perfiles de metabolitos fue la el cultivar, tanto para ácidos como de azúcares. El efecto del uso de injerto fue mínimo, mientras que la salinidad si tuvo un efecto mayor. El efecto sobre los VOCs también resultó muy dependiente de la combinación patrón-variedad, con el mismo patrón presentando diferentes efectos dependiendo de la variedad sobre la que se encontrase. / [CA] El meló (Cucumis melo L.) és un dels principals cultius pertanyents a la família de les cucurbitàcies. Espanya representa un dels centres secundaris de la seua diversificació, on encara es cultiven melons no dolços (Flexuosus) i dolços (Ibericus). Actualment, un gran nombre de varietats tradicionals de meló ha sigut substituït per varietats comercials F1 dels subgrups "Piel de Sapo" i Groc. Una manera de fomentar i recuperar el cultiu d'aquestes varietats seria mitjançant pràctiques de cultiu ecològic. Existeixen una sèrie de factors biòtics i abiòtics. L'ús d'empelts podria suposar un mètode per ajudar front a estos estressos. Tant l'ús d'empelts com l'aparició d'estressos associats a la salinitat poden afectar als distints paràmetres de qualitat dels fruits. És per això que en la present tesi doctoral s'ha analitzat la genètica, morfologia i el perfil d'àcids, sucres i volàtils d'una col·lecció de varietats tradicionals de melons espanyols, tant dolços como no dolços. A més, s'ha vist l'efecte sobre factors agronòmics, morfològics i metabòlics, tant de la salinitat com de diferents patrons. Les anàlisi genètiques varen diferenciar entre els materials exòtics, les accessions de Flexuosus i les d'Ibericus. En els cas dels Ibericus no va ser possible trobar una clara diferència entre els diferents subgrups. Així mateix, es varen trobar diferències morfològiques en els diferents subgrups entre si mateix i dins dels mateixos. Els principals compostos orgànics volàtils (VOCs) detectats en els fruits no dolços varen ser aldehids i alcohols, sent diferenciables entre ells. Quant als VOCs dels Ibericus dolços, es va observar un alt nivell de variabilitat. El comportament dels cultivars d'alficòs i melons dolços empeltats es va avaluar sota les condicions del cultiu ecològic. En ambdós casos es va trobar que els principals factors limitants varen ser els patògens del sòl i els virus. Quant als virus, el principal va ser el virus del mosaic del meló d'Alger (WMV), seguit pel virus del mosaic groc del carabassí (ZYMV), el virus de l'arrissat de la tomaca de Nova Delhi (ToLCNDV) i el virus de l'engroguiment de les cucurbitàcies, transmés pels àfids (CABYV). Quant als fongs de les parts aèries, el principal va ser l'oïdi, causat per Podosphaera xanthii. Quant als fongs patògens del sòl, tant Macrophomina phaseolina com les espècies de Fusarium, Neocosmospora, keratoplastica i N. falciformis, varen reduir els rendiments, establint una sinèrgia amb l'alta salinitat. En aquest cas els patrons de Cucurbita varen tindre un pitjor comportament que els de Cucumis. Així mateix, els patrons de Cucumis varen obtindre característiques del fruit similars als fruits sense empeltar o varen millorar la qualitat d'alguns paràmetres. També s'ha avaluat la resistència d'una varietat d'alficòs espanyol a 4 patògens (M. phaseolina, Monosporascus cannonballus, N. keratoplastica i N. falciformis). Quant a l'efecte sobre els metabòlits, l'ús d'empelts va afectar als perfils d'àcids, sucres i VOCs de l'alficòs. Aquest fet va perjudicar la percepció durant el tast, la qual cosa va donar com a resultat uns sabors estranys, especialment en els alficossos empeltats en Cucurbita, mentre que els patrons de Cucumis no varen donar sabors estranys, sinó més bé semblants als sense empeltar. En el cas dels melons dolços, el principal factor que va provocar un canvi en els perfils dels metabòlits va ser el del cultivar, tant per a àcids com per a sucres. L'efecte de l'ús de l'empelt va ser mínim, mentre que la salinitat sí va tindre un efecte més elevat. L'efecte sobre el VOCs també va resultar molt dependent de la combinació patró-varietat, presentant el mateix patró diferents efectes depenent de la varietat sobre la que estigués empeltat. / [EN] Melon (Cucumis melo L.) is one of the main crops belonging to the Cucurbitaceae family, of which Spain represents one of the secondary centres of diversification, where unsweet (Flexuosus) and sweet (Ibericus) melons are still cultivated. Nowadays, cultivation of traditional melon landraces has been replaced by commercial F1 varieties of the Piel de Sapo and Amarillo subgroups. In order to promote and recover these traditional landraces, would be through organic farming. There are a number of factors which limit the cultivation of these traditional landraces, both biotic and abiotic factors. The use of grafting could be a method to help with these stresses. Grafting and abiotic stresses can have an effect different quality fruit parameters. For this reason, the genetics, morphology and acid, sugar and volatile profiles of a collection of traditional Spanish melon landraces, both sweet and non-sweet, have been analysed in this doctoral thesis. In addition, the effect of salinity and different rootstocks on agronomic, morphological and metabolic factors has been studied. Genetic analyses differentiated between exotic materials, Flexuosus and Ibericus accessions. In the case of Ibericus, it was not possible to find a clear distinction between the different subgroups. Morphological differences between and within subgroups were also found. The main volatile organic compounds (VOCs) detected in the non-sweet fruits (Flexuosus and Chate) were aldehydes and alcohols, being able to differentiate between them. A high level of variability was observed in the VOCs profile of sweet Ibericus. The performance of both grafted alficoz and grafted sweet melon cultivars was evaluated under organic farming conditions. In both cases, soil pathogens and viruses were found to be the main limiting factors. Regarding viruses, the main one was Watermelon Mosaic Virus (WMV), followed by Zucchini Yellow Mosaic Virus (ZYMV), Tomato Leaf Curl New Delhi Virus (ToLCNDV) and Cucurbit aphid-borne yellows virus (CABYV). The main airborne fungus detected was powdery mildew caused by Podosphaera xanthii. As for soilborne pathogenic fungi, Macrophomina phaseolina and Fusarium species, Neocosmospora keratoplastica and N. falciformis, reduced yields, in synergy with high salinity. In this case, Cucurbita rootstocks performed worse than Cucumis rootstocks. Likewise, Cucumis rootstocks obtained fruit characteristics similar to ungrafted fruit or improved the quality of some parameters. The resistance of a Spanish alficoz variety to four pathogens (M. phaseolina, Monosporascus cannonballus, N. keratoplastica and N. falciformis) has also been evaluated. Regarding the effect on metabolites, the use of grafting affected the acid, sugar and VOCs profiles of alficoz. Cucurbita grafted fruits resulted in lower perception during tasting, due to odd flavours, while Cucumis did not have that effect, resulting in similar scores to ungrafted fruits. In sweet Ibericus melons, the main factor changing the metabolite profiles was the cultivar, both for acids and sugars. The effect of grafting was minimal, whereas salinity had a greater effect. The effect on VOCs was also highly dependent on the rootstock-variety combination, with the same rootstock showing different effects depending on the variety on which it was grown. / The present work has been supported by grants PROMETEO/2017/078 and PROMETEO/2021/072 (to promote excellence groups) funded by Conselleria d’Educació, Investigació, Cultura i Esports (Generalitat Valenciana, Spain), grant PID2020-116055RB-C21 funded by Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Agencia Estatal de Investigación (AEI) 10.13039/501100011033 and AGL2017-85563-C2-1-R-AR funded by Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Agencia Estatal de Investigación (AEI) 10.13039/501100011033 and “ERDF: A way of making Europe”, RTA2017-00061-C03-03 (INIA) cofunded by the Spanish Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades and FEDER funds / Flores León, A. (2023). Selection of Traditional Varieties and Breeding of New Cucurbit Varieties Adapted to Organic Production [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193074 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Anteriormente, investigadores del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) y la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) evaluaron la respuesta a estrés hídrico en pimiento injertado para obtener patrones de pimiento que confieran tolerancia a la variedad injertada en estrés hídrico. Los mejores patrones se estudian en campo en condiciones de estrés hídrico a largo plazo. Se patentó el patrón híbrido de pimiento NIBER® tolerante a estrés hídrico, las plantas injertadas sobre NIBER® mostraron menor impacto en la biomasa y el rendimiento en déficit hídrico a largo plazo. La tolerancia de NIBER® se atribuyó al mantenimiento de la actividad fotosintética y una mejor distribución de la biomasa radicular en estrés hídrico. Además, la respuesta sostenida de tolerancia observada en las plantas injertadas sobre NIBER® podría relacionarse con una respuesta rápida en la fase inicial en estrés hídrico, que no se conoce a corto plazo. Así, estudiar la contribución de la respuesta a corto plazo de NIBER® sobre la tolerancia de la variedad injertada en estrés hídrico arrojaría luz en las estrategias de tolerancia en plantas injertadas de pimiento. Además, estudiar la modulación génica, el balance hormonal y el perfil metabólico ampliará el conocimiento sobre los mecanismos moleculares en la respuesta a estrés hídrico. En esta tesis doctoral, observamos que los mecanismos constitutivos en ausencia de estrés hídrico influyen en la respuesta a estrés hídrico en plantas injertadas de pimiento, y que las estrategias constitutivas de NIBER® incluyen la estimulación del sistema antioxidante y la inducción sostenida de ABA. En estrés hídrico, las raíces de NIBER® muestran un menor impacto que las raíces de A10, dado su menor contenido de GSSG por menor daño oxidativo. NIBER® promueve la síntesis de osmolitos en la raíz y vitamina B6 en las hojas de la variedad injertada protegiendo al aparato fotosintético del daño oxidativo producido por el estrés hídrico. Además, la prolina, implicada en la protección del aparato fotosintético, se acumula en las plantas injertadas sobre el híbrido de pimiento H92, capaces de mantener la actividad fotosintética a largo plazo en estrés hídrico. Este rol de la prolina en la tolerancia a estrés hídrico a largo plazo no se observó a corto plazo y podría ser una estrategia tardía. La respuesta al estrés hídrico a corto plazo incluye la regulación del movimiento estomático en NIBER® en la fase inicial de estrés (5 h), evitando el cierre estomático hasta las 48 h mediante cambios en la expresión génica de reguladores negativos de ABA y acuaporinas, seguido del cierre estomático a las 48 h asociado a una síntesis previa de ABA en las raíces y transporte a las hojas. El JA también aumentó en las hojas de la variedad injertada sobre NIBER® (48 h) en estrés hídrico, y se regula por señales a larga distancia desde la raíz, que promueven la síntesis en hoja y el transporte a la raíz, y su resíntesis. El JA está implicado en el cierre estomático y la señalización en estrés, causando la activación de factores de transcripción de respuesta a la deshidratación. En las raíces de NIBER® el ratio auxinas/citoquininas se regula en la respuesta inicial al estrés hídrico, favoreciendo el crecimiento de la raíz respecto al tallo a las 5 h, después aumentando las citoquininas y disminuyendo las auxinas a 24 h y finalmente aumentando las auxinas y reduciendo las citoquininas para una mayor biomasa radicular y capacidad exploratoria. En las hojas de la variedad injertada, NIBER® aumenta los metabolitos protectores clorofila a, ácido esteárico, antocianinas y metabolitos implicados en la síntesis de suberina y cutina. Estos últimos también aumentan en la raíz y tienen un papel antioxidante o bien como constituyentes de barreras celulares controlando los flujos de agua, gases y solutos. Finalmente, el contenido en sirohemo aumenta en la raíz y posiblemente está relacionado con una asimilación del nitrógeno más eficiente. / [CA] Prèviament, investigadors de l'Institut Valencià d'Investigacions Agràries (IVIA) i de la Universitat Politècnica de València (UPV) avaluaren la resposta a estrés hídric en pebrera empeltada per obtenir patrons de pebrera que conferisquen tolerància a la varietat empeltada en estrés hídric. Els millors patrons s'estudien al camp en condicions d'estrés hídric a llarg termini. Es va patentar el patró híbrid de pebrera NIBER® com a patró tolerant, les plants empeltades sobre NIBER® mostraren menor impacte en la biomassa i el rendiment en condicions de dèficit hídric. La tolerància de NIBER® es va atribuir al manteniment de l'activitat fotosintètica i a una millor distribució de la biomassa radicular en estrés hídric. A més, la resposta sostinguda de tolerància observada a les plantes empeltades sobre NIBER® podria relacionar-se amb una resposta ràpida a la fase inicial en estrés hídric, que no s'ha estudiat a curt termini. Així, estudiar la contribució de la resposta a curt termini de NIBER® sobre la tolerància de la varietat empeltada en estrés hídric aclariria els mecanismes de tolerància en plantes empeltades de pebrera. A més, estudiar la modulació gènica, el balanç hormonal i el perfil metabòlic ampliaria el coneixement sobre els mecanismes moleculars en la resposta a estrés hídric. En aquesta tesi doctoral comprovarem que els mecanismes constitutius en absència d'estrés hídric influeixen en la resposta a estrés hídric en plantes empeltades de pebrera i que les estratègies constitutives de NIBER® inclouen l'estimulació del sistema antioxidant i la inducció sostinguda d'ABA. En estrés hídric, les arrels de NIBER® mostraren menor impacte en comparació amb A10, amb un menor contingut de GSSG per menor dany oxidatiu. NIBER® promou la síntesis d'osmòlits a les arrels i de vitamina B6 a les fulles de la varietat empeltada per a protegir a l'aparell fotosintètic del dany oxidatiu per l'estrés hídric. A més, la prolina, implicada en la protecció de l'aparell fotosintètic, s'acumula a les plantes empeltades sobre l'híbrid de pebrera H92, que mantenen l'activitat fotosintètica en condicions d'estrés hídric a llarg termini. Aquest paper de la prolina no es va observar en condicions d'estrés hídric a curt termini i podria ser una estratègia tardana. Les respostes a l'estrés hídric a curt termini inclouen la regulació del moviment estomàtic en NIBER® a la fase inicial d'estrés hídric (5 h), evitant el tancament estomàtic fins a les 48 h mitjançant canvis a l'expressió gènica de reguladors negatius d'ABA i acuaporines, seguit d'un tancament estomàtic a les 48 h associat a una síntesis prèvia d'ABA a les arrels i transport a les fulles. L'JA també va augmentar a les fulles de la varietat empeltada sobre NIBER® a les 48 h en estrés hídric i està regulat per senyals a llarga distància des de les arrels que promouen la síntesis a les fulles i el transport a les arrels i resíntesi. L'JA està implicat al tancament estomàtic i la senyalització en condicions d'estrés, promovent l'activació de factors de transcripció de resposta a la deshidratació. El rati auxines/citoquinines es regula a les arrels de NIBER® a la resposta inicial a l'estrés hídric, primer afavorint el creixement de l'arrel sobre el creixement de la part aèria a les 5 h, després augmentant les citoquinines i disminuint les auxines a les 24 h i finalment augmentant les auxines i reduint les citoquinines per obtenir major biomassa radicular i capacitat exploratòria. A les fulles de la varietat empeltada, NIBER® augmenta el contingut dels metabòlits protectors clorofil·la a, àcid esteàric, antocianines i metabòlits relacionats amb la síntesi de suberina i cutina. Aquests últims també augmenten a les arrels i tenen un paper antioxidant o actuen com a constituents de barreres cel·lulars controlant els fluxos d'aigua, gasos i soluts. Finalment, el contingut en siroheme augmenta a les arrels i possiblement està relacionat amb una assimilació de nitrogen més eficient. / [EN] Previously, research groups at the Valencian Institute of Agricultural Research (IVIA) and the Polytechnic University of Valencia (UPV) evaluated the water stress responses in grafted pepper plants to obtain tolerant pepper rootstocks that make the grafted variety able to overcome water stress. The best rootstocks are studied in the field under long-term water stress conditions. In this way, the NIBER® pepper hybrid rootstock was obtained and patented as water stress-tolerant rootstock, because plants grafted onto NIBER® had a lower impact on biomass and yield under long-term deficit irrigation conditions. NIBER® tolerance response was attributed to sustained photosynthetic activity and improved root biomass distribution under long-term water stress. However, the sustained tolerance response observed in plants grafted onto NIBER® may be linked to prompt responses in the early phase of water stress conditions, but the short-term modulation and behavior of NIBER® water stress response has not been studied. Hence, studying the contribution of the NIBER® short-term water stress responses to tolerance in the grafted variety would shed light into tolerance mechanisms in grafted pepper plants. Moreover, understanding the modulation of the gene expression, phytohormones balance and metabolic profile will also broad the knowledge on the molecular mechanisms implicated in water stress response. In the present doctoral thesis, we stated that the constitutive mechanisms taking place under non-water stress conditions dispose the response to water stress in grafted pepper plants, and NIBER® constitutive strategies include an enhanced ROS detoxification system and maintained ABA induction. When the water stress comes into play, its impact was minor in NIBER® roots in relation to A10 roots, which is reflected in lesser GSSG content from lower oxidative damage. NIBER® promotes the synthesis of osmolytes in roots and vitamin B6 in the grafted variety leaves to protect the plants from the oxidative damage resulting from water stress. Moreover, proline has a role in photosynthetic apparatus protection, because it is accumulated in plants grafted onto pepper hybrid H92, which showed sustained photosynthetic activity under long-term water stress conditions. The proline role in water stress tolerance is not observed under short-term water stress and may constitute a late strategy in grafted pepper plants. Short-term responses to water stress include stomatal movements in NIBER® during early phases (5h) of water stress, starting with the avoidance of stomatal closure up to 48 h by gene expression changes in ABA negative regulators and aquaporins, and followed by stomatal closure at 48 h associated with previous ABA synthesis in roots and transport to leaves. JA is also increased in the leaves of the variety grafted onto NIBER® at 48 h under water stress, and is regulated by long-distance signals from roots that promote its synthesis on leaves and transport to roots and resynthesis. JA is involved in stomatal closure and stress signaling, which leads to dehydration-responsive transcription factors activation. The auxins/cytokinins ratio is also fine-tuned by NIBER® roots during the early water stress response, beginning with promotion of root over shoot growth at 5 h, then increases the cytokinins and reduces the auxins content at 24 h, and finally increases the auxins and reduces the cytokinins content to obtain higher root biomass and greater water exploring ability. In the leaves of the grafted variety, NIBER® increases protective metabolites as chlorophyll a, stearic acid, anthocyanins and suberin and cutin biosynthesis-related metabolites, being the latter also increased in the roots. The mentioned metabolites have an antioxidant role or act as cellular barrier constituents that can control fluxes of water, gases and solutes. Lastly, siroheme increases in roots and it is possibly linked to a more effective nitrogen assimilation. / Padilla Herrero, YG. (2023). Study of the Physiological, Metabolomic and Transcriptional Changes Mediated by Rootstocks to Explain the Water Stress Tolerance of Grafted Pepper Plants [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/199992 / Compendio