Orientadores: Anete Pereira de Souza, Renato Vicentini dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T17:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso-Silva_ClaudioBenicio_D.pdf: 32808891 bytes, checksum: 4081a73930869562c59e7e44894da977 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A cana-de-açúcar é uma das espécies de maior importância econômica no mundo devido ao seu potencial bioenergético. No entanto, o seu alto nível de complexidade genética é um desafio para a aplicação de ferramentas moleculares no melhoramento. Os recentes avanços das tecnologias de sequenciamento e genotipagem indicam o potencial de aumentar o nosso entendimento sobre a genética e a biologia molecular desta espécie. As sequências genômicas e de transcriptomas são valiosa fonte de informação para o desenvolvimento de ferramentas moleculares que permitam a identificação de regiões no genoma que estejam relacionadas com características de interesse para o melhoramento. O uso das novas tecnologias de sequenciamento de alto desempenho tem grande potencial de impacto nestas pesquisas. A presente tese objetivou analisar o transcriptoma de seis variedades comerciais e dados genômico da variedade R570, com a finalidade de identificar genes potencialmente úteis para o desenvolvimento de marcadores moleculares. A partir do método RNA-Seq, foram geradas mais de 400 milhões de sequências, as quais permitiram obter um total de 72.269 transcritos representados por uma única isoforma montados com auxílio do programa Trinity. Estes transcritos foram alinhados com sequências de Viridiplantae, gramíneas, e exclusivamente contra proteínas de sorgo, arroz, milho e transcriptoma de cana-de-açúcar, depositados em banco de dados público. Esta análise permitiu identificar o conjunto de genes de cana-de-açúcar compartilhados com outras gramíneas, bem como levou à identificação de novos transcritos que não haviam sido catalogados para cana-de-açúcar, além de longos RNAs não codificantes. Os transcritos foram anotados no Cluster of Orthologous Groups (COG) e no Gene Ontology (GO), com posterior análise de enriquecimento dos termos GO, a partir da qual foram anotados os transcritos, possivelmente relacionados a genes que conferem características de importância agronômica. No transcriptoma foram identificados mais de 700 mil SNPs e aproximadamente cinco mil regiões microssatélites. Analisando um total de 32 Mbp de sequências genômicas da variedade R570 foram identificados 4.342 microssatélites, com frequência média de sete SSR/Kb. As sequências geradas e exploradas neste trabalho são valiosa fonte de informações para entender a arquitetura genética da cana-de-açúcar, principalmente para o desenvolvimento de marcadores moleculares, os quais podem ser utilizados no mapeamento genético / Abstract: The sugarcane is one of the most economically important species in the world, due to their energy potential. However, high level of genetic complexity has been a major challenge for the use of molecular tools applied to improvement of this crop. Recent advances in sequencing and genotyping technologies indicate the potential to increase our understanding of the genetics and molecular biology of this specie. The genomic and transcriptomic are valuable sources of information for the molecular tools development that allow identification of regions in the genome that are related to characteristics of interest for the improvement. The high-throughput sequencing technologies have great impact of this research. This thesis aimed to analyze the transcriptome of six commercial varieties and genomic sequencing from R570 variety, in order to identify genes potentially useful for the molecular markers development. From RNA-Seq method were generated over 400 million sequences, which allowed obtain a total of 72,268 transcripts representing a single isoform assembled by Trinity. These transcripts were aligned against Viridiplantae, grasses, and exclusively against sorghum, rice and maize proteins, and sugarcane transcriptome available in the public database. This analysis allowed identifying a set of shared genes with other grasses, new transcripts that had not yet been cataloged for sugarcane and long non-coding RNAs. The transcripts were also annotated using the COG (Cluster of Orthologous Groups) and GO (Gene Ontology) database, followed by enrichment analysis for GO terms, from which it was possible to identify genes that play roles, possibly related to traits of agronomic importance. In the transcriptome were identified over 700 thousands SNPs and five thousands microsatellites regions. In the genomic sequences from R570 variety, in a total of 32 Mbp were identified 4,342 microsatellites, with an average frequency of seven SSR / Kb. The sequences generated and explored in this work is a valuable source to understand the genetic architecture of the sugarcane, mainly for molecular markers development, which can be used in genetic mapping / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

A utilização de técnicas moleculares têm facilitado o estudo de comunidades bacterianas complexas no ambiente. O presente trabalho teve como objetivo utilizar a técnica DGGE para avaliação dos efeitos do aumento da temperatura, causado pela queima de um canavial, na estrutura da comunidade bacteriana de solo, com ênfase ao grupo dos actinomicetos. Foram coletadas amostras de solo em diferentes profundidades, antes e depois da queima, e dados físico-químicos e climáticos associados. O DNA da comunidade bacteriana foi amplificado utilizando conjunto de primers específicos para o Domínio Bacteria e para o grupo de actinomicetos, e os produtos de amplificação analisados por DGGE. Resultados obtidos para as populações de actinomicetos não foram conclusivos. Apesar da variação dos parâmetros físico-químicos do solo provocadas pela queima, os padrões de bandas obtidos com os primers para o Domínio Bacteria, apresentaram-se uniformes. Sendo assim, nas condições de estudo deste trabalho, os resultados obtidos não revelaram alterações na estrutura da comunidade bacteriana do solo de canavial depois da queima. / The utilization of molecular techniques has facilitated the study of complex bacterial communities in the environment. The present study aimed at using DGGE technique to evaluate the effect of temperature variation, caused by sugar-cane plantation burn, in the soil bacterial community structure emphasizing the actinomycete group. Soil samples from different depths, were collected before and after the bum, as well as physical-chemical and climatic associated data. The bacterial community DNA was amplified using a specific primer set and the amplification products analyzed by DGGE. The results obtained for the actinomycete populations were not conclusive. Despite the variation of the soil parameters caused by the burn, the band patterns obtained used in this study were uniform. Therefore, under the conditions used in this study, the results obtained did not show any alteration in the structure of soil bacterial community associated with sugar-cane plantation after the burn.

Comparamos duas nuvens moleculares, Rosette (RMC) e Monoceros R2 (Mon R2), localizadas no Complexo de Monoceros com o objetivo de estudar suas condições físicas relacionadas às primeiras fases da formação estelar. Tratam-se de regiões interessantes por apresentarem características que podem ser confrontadas com a hipótese de formação estelar provocada pela passagem de nuvens de altas velocidades atravessando o plano Galáctico (HVCs). Avaliamos as propriedades dessas nuvens por meio de mapas de vários traçadores da formação estelar com base em diferentes bandas espectrais visando estudar a estrutura de densidade das nuvens, bem como os objetos estelares jovens, em particular as fontes masers de H2O que apresentam características típicas de protoestrelas massivas. Nossa análise permitiu verificar algumas semelhanças entre RMC e Mon R2, mas também nos revelou diferenças interessantes. De uma forma geral há concordância entre AV, CO e emissão de poeira em 100 microns; RMC possui muitos clumps, entretanto poucos aglomerados e nebulosidades exceto uma única região HII principal (NGC2244) enquanto Mon R2 apresenta poucos clumps, vários aglomerados jovens e pequenas nebulosidades; em RMC há mais estrelas massivas, distribuídas uniformemente; Mon R2 tem poucas estrelas B, distribuídas em estruturas filamentárias com maiores índices de AV, do que em RMC; as fontes emissão maser apresentam cores IRAS compatíveis com candidatas a protoestrelas massivas, mas não parecem estar associadas a fontes de raios-X, sugerindo que masers estão relacionados à fase protoestelar, ao passo que fontes-X representam fase Pré-Sequência Principal. Concluímos que a distribuição de objetos e a estrutura das nuvens estão de acordo com as simulações dos modelos de HVCs. Porém, nossos resultados também são compatíveis com modelos alternativos, que simulam a dinâmica da Galáxia, para explicar o cenário de formação estelar no Complexo de Monoceros. / We compare two molecular clouds of the Monoceros Complex in order to study their physical conditions related to the early stages of star formation. The selected clouds, Rosette (RMC) and Monoceros R2 (Mon R2), are interesting regions due to their characteristics that may be confronted with the hypothesis of star formation triggered by high velocity clouds (HVCs) crossing through the Galactic plane. We evaluate the properties of these clouds using maps obtained on the basis of dierent spectral bands to trace the density of the clouds and the young stellar objects, in particular H2O masers that show typical features of massive protostars. This analysis allowed us to verify some similarities between RMC and Mon R2, but also revealed interesting dierences. In a general way there is an agreement between Av, CO and dust emission at 100 microns; RMC has many clumps, a few clusters and a single main nebulosity that is an HII region around NGC2244, while Mon R2 has a few clumps, several young clusters and small nebulosities. In RMC there is a large number of massive stars, uniformly distributed, while Mon R2 has a few B stars, distributed in lamentary structures with levels of Av higher than in RMC; maser sources have IRAS colors compatible with massive protostars candidates, but do not seem to be associated with X-ray sources, suggesting that masers are more related to the protostellar phase, while X-ray sources are related to pre main sequence phase. We conclude that the distribution of objects and the structure of the clouds are in accordance with the simulations of HVC models. However, our results are also compatible with alternative models of the Galaxy dynamics that explain the scenario of star formation in the Monoceros Complex.

Neste trabalho realizamos um programa de seqüenciamento em larga escala de cDNAs obtidos de bibliotecas construídas a partir de mRNA de células de B. emersonii submetidas ao choque térmico e ao estresse por cádmio. Obtivemos 6350 seqüências expressas (ESTs) de alta qualidade, que representam 2326 seqüências únicas putativas (unigenes) do fungo. Destes unigenes putativos, 1282 genes foram classificados em pelo menos uma das categorias do Consórcio Gene Ontology (GO). A análise do transcriptoma parcial de B. emersonii determinado até o momento permitiu a identificação de 78 unigenes codificando chaperones moleculares de todas as famílias conhecidas. Para avaliarmos a expressão global dos genes em resposta a estresses ambientais, como o choque térmico e o cádmio, realizamos ensaios de microarranjos de DNA nestas condições de estresse. Observamos que em resposta ao choque térmico, B. emersonii induz a expressão de genes que codificam proteínas relacionadas com o enovelamento de proteínas e com a proteólise, o que seria esperado em condições de temperaturas elevadas, assim como genes que codificam proteínas com propriedades antioxidantes, além de proteínas envolvidas no metabolismo de nucleotídeos e no metabolismo de carboidratos. Em resposta ao estresse por cádmio, verificou-se a indução de genes que codificam principalmente proteínas com propriedades antioxidantes, proteínas envolvidas no metabolismo de aminoácidos, proteínas relacionadas com o transporte celular e proteínas envolvidas no enovelamento de proteínas e proteólise. Uma das conseqüências do estresse por cádmio é o aumento do estresse oxidativo e proteínas antioxidantes têm um papel fundamental na resposta a este tipo de estresse. Dentre os genes observados durante o seqüenciamento das ESTs de B. emersonii, observamos dez genes codificando proteínas distintas da família Hsp70. Nove genes hsp70 são expressos em pelo menos um dos estágios do desenvolvimento do fungo e sete apresentam uma indução significativa após o choque térmico. Estes dados sugerem que estes genes desempenham um papel importante durante o desenvolvimento e em resposta ao estresse térmico em B. emersonii. Outro dado interessante obtido neste trabalho foi o enriquecimento de ESTs que continham íntrons em sua seqüência nas bibliotecas de estresse. Portanto, o choque térmico e o estresse por cádmio em B. emersonii diminuem a eficiência de processamento dos íntrons permitindo sua caracterização. O cDNA da proteína Hsp17 foi o que apresentou o maior número de ESTs seqüenciadas nas bibliotecas de estresse. Experimentos de Northern blot indicaram que o gene hsp17 possui um nível de expressão muito baixo durante o ciclo de vida de B. emersonii, no entanto, como esperado sua expressão aumenta drasticamente quando as células de esporulação ou germinação são submetidas a choque térmico. Os níveis da proteína Hsp17 acompanham os níveis do seu mRNA, indicando que o controle da expressão do gene hsp17 deve ocorrer em nível de transcrição. / In this work we realized a large scale, sequencing program of cDNAs libraries obtained from mRNA of B. emersonii cells submitted to heat shock and cadmium stress. A total of 6350 high quality expressed sequence tags (ESTs) were obtained, representing 2326 unique putative genes (unigenes) of this fungus. From these putative unigenes, 1282 genes were classified at least in one of the three Gene Ontology Consortium (GO) categories. The analysis of the partial transcriptome of B. emersonii, determined until now, allowed the identification of 78 unigenes encoding molecular chaperones of all known protein families. To evaluate the global expression of the genes in response to environmental stresses, such as heat shock and cadmium, DNA microarray assays were performed. We observed that in response to heat shock B. emersonii induces the expreession of genes encoding proteins related to protein folding and proteolysis, as expected under high temperature conditions, as well as genes encoding proteins with antioxidant properties and proteins involved in nucleotide and carbohydrate metabolism. In response to cadmium stress, we mainly verified the induction of genes for proteins with antioxidant properties, proteins involved in amino acid metabolism, proteins related to cellular transport and proteins related to protein folding and proteolysis. One of the consequences of the exposure to cadmium is the increase of oxidative stress, and antioxidant proteins have a fundamental role in the response to this kind of injury. Amongst the genes observed during the B. emersonii EST sequencing program, ten genes encoding distinct proteins from the Hsp70 family were observed. Nine of them are expressed at least in one stage of the fungus development and seven genes presented a significant induction during heat shock treatment. These data suggest that the hsp70 genes perform an important role during development and in response to heat stress in B. emersonii. Another interesting result from this work was the enrichment of ESTs containing introns in the stress libraries. Thus, heat shock and cadmium stress decrease the efficiency of intron processing in B. emersonii, allowing for intron characterization. The cDNA for the Hsp17 protein presented the highest number of ESTs sequenced from the stress libraries. Northern blot experiments indicated that the hsp17 gene is expressed at very low levels throughout the life cycle of B. emersonii, however, as expected its expression increases drastically when sporulation or germination cells are submitted to heat shock. Hsp17 protein levels accompany its mRNA levels, indicating that the control of expression of the hsp17 gene occurs at a transcriptional level.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inae Braga.pdf: 459668 bytes, checksum: 71106398a364205dfc2654bc4ad75136 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Approximately 80-90% of grassland areas in Brazil consist of the forage Urochloa, genus and the apomictic species Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] the most used. Some genotypes of Urochloa have being widely used with a wrong nomenclature, even for species as for cultivars. In this way, the Urochloa cultivar identification is primordial for breeding programs and seed production. Considering the importance of genetic purity in comercialized seed lots, the present study aimed to investigate the potential of ISSR markers for discrimination of U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) in order to determine the degree of contamination of seed lots. ISSR markers showed a low degree of polymorphism . However, results showed it is possible to identify cultivars in pure samples of seeds Urochloa, requiring only ten primers. The cultivar Basilisk was confirmed as U. brizantha cultivar. It was not possible to differentiate samples intentionally contaminated at levels stipulated in the work. Further studies with other primers and other contamination levels will be important to detect varietal mixtures in cultivars U. brizanhta. / Aproximadamente 80 a 90% das áreas de pastagens no Brasil são constituídas por forrageiras do gênero Urochloa, sendo a espécie apomítica Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] a mais utilizada. Alguns genótipos de Urochloa têm sido amplamente distribuídos com a nomenclatura equivocada, tanto para espécies como para cultivares. A identificação dos cultivares de Urochloa é fundamental para os programas de melhoramento e produção de sementes. Considerando a importância da pureza varietal em lotes de sementes comercializadas, o presente trabalho teve o objetivo verificar o potencial dos marcadores ISSR para a discriminação de U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) com a finalidade de determinar o grau de contaminação de lotes de sementes. Os marcadores ISSR apresentaram um baixo grau de polimorfismo. Todavia, os resultados mostraram ser possível identificar os cultivares em amostras puras de sementes de Urochloa, sendo necessários somente dez primers. O cultivar Basilisk foi confirmado como U. brizantha. Não foi possível diferenciar amostras contaminadas propositalmente nos níveis estipulados no trabalho. Novos estudos com outros primers e outros níveis de contaminação serão importantes para detectar misturas varietais em cultivares de U.brizantha.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Inae Braga.pdf: 459668 bytes, checksum: 71106398a364205dfc2654bc4ad75136 (MD5) Previous issue date: 2013-08-08 / Approximately 80-90% of grassland areas in Brazil consist of the forage Urochloa, genus and the apomictic species Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] the most used. Some genotypes of Urochloa have being widely used with a wrong nomenclature, even for species as for cultivars. In this way, the Urochloa cultivar identification is primordial for breeding programs and seed production. Considering the importance of genetic purity in comercialized seed lots, the present study aimed to investigate the potential of ISSR markers for discrimination of U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) in order to determine the degree of contamination of seed lots. ISSR markers showed a low degree of polymorphism . However, results showed it is possible to identify cultivars in pure samples of seeds Urochloa, requiring only ten primers. The cultivar Basilisk was confirmed as U. brizantha cultivar. It was not possible to differentiate samples intentionally contaminated at levels stipulated in the work. Further studies with other primers and other contamination levels will be important to detect varietal mixtures in cultivars U. brizanhta. / Aproximadamente 80 a 90% das áreas de pastagens no Brasil são constituídas por forrageiras do gênero Urochloa, sendo a espécie apomítica Urochloa brizantha [syn. Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) Stapf.] a mais utilizada. Alguns genótipos de Urochloa têm sido amplamente distribuídos com a nomenclatura equivocada, tanto para espécies como para cultivares. A identificação dos cultivares de Urochloa é fundamental para os programas de melhoramento e produção de sementes. Considerando a importância da pureza varietal em lotes de sementes comercializadas, o presente trabalho teve o objetivo verificar o potencial dos marcadores ISSR para a discriminação de U. brizantha (Xaraés; Piatã, Basilisk; MG4; MG5; Marandú) com a finalidade de determinar o grau de contaminação de lotes de sementes. Os marcadores ISSR apresentaram um baixo grau de polimorfismo. Todavia, os resultados mostraram ser possível identificar os cultivares em amostras puras de sementes de Urochloa, sendo necessários somente dez primers. O cultivar Basilisk foi confirmado como U. brizantha. Não foi possível diferenciar amostras contaminadas propositalmente nos níveis estipulados no trabalho. Novos estudos com outros primers e outros níveis de contaminação serão importantes para detectar misturas varietais em cultivares de U.brizantha.

[EN] The genus Crocus belonging to the family Iridaceae, is known for its cultivated species, saffron (Crocus sativus L.). The genus includes about 100 species, many of which are of interest as ornamentals for their products or secondary metabolism, and others are exclusively wild. On the whole, they are a source of genetic variability of enormous interest. The rapid disappearance of the culture of saffron in Europe due to the significant amount of manpower required, has led to significant genetic erosion. In order to slow down and improve this situation, several national and European programs for the collection, multiplication, and characterization of germplasm of saffron and related species were initiated. In this context, this Thesis aims to complete the existing collections and characterize the available germplasm of the Spanish wild species of the genus Crocus, conserved in the Plant Germplasm Bank of the Center for Research in Agroforestry in Albaladejito (Cuenca). Seven wild species of this genus can be found in Spain, which are both autumn flowering species (C. serotinus, C. clusii, C. nudiflorus and C. cambessedesii) and spring flowering species (C. nevadensis, C. carpetanus and C. vernus), and in this work a morphological, physiological, biochemical and molecular characterization of them has been carried out. After a thorough review of the locations of these species in Spain, we have collected accessions from different locations in which their presence was described. We have developed location maps, and the description of the ecosystems these species inhabit. Of this set of accessions, a maximum of 60, which form a representation of the observed variability, were characterized morphologically. It should be noted that a microscopic characterization of the anatomy of the leaves and seed coat also identifies most species. A total of 115 accessions, representing different populations of each species collected, have been characterized phenologically. In addition, 1-2 accessions of each autumn flowering species, C. serotinus and C. nudiflorus (with hysterantia), and the spring-flowering species, C. nevadensis, C. carpetanus and C. vernus (this last species has the latter flowering date), have been characterized physiologically. We have studied the influence of temperature on the development of floral meristems in flowering, in the vegetative development, set and development of fruit and leaf senescence. These physiological studies have also allowed developing methods to break dormancy and germination, which allow a percentage of germination of the Spanish species of Crocus of around 81-95%. The biochemical characterization of 15 accessions belonging to 5 species of Spanish wild Crocus has revealed the lower content of crocins in its styles. Two of these species, C. carpetanus and C. nevadensis, have no crocins in the style. The analysis of the absence and presence of main peaks corresponding to crocins and flavonoids has enabled to separate each species which has crocins, but has provided no separation between C. nevadensis and C. carpetanus. The molecular characterization of 133 individuals, corresponding to 26 different accessions of the 7 species, using RAPDs, indicates that these markers can be a useful tool for differentiating species that share ecological niche, or with very similar vegetative morphological features. Microsatellite markers have proved to be a complementary tool for the distinction of materials which cannot be distinguished by the use of RAPDs. / [ES] El género Crocus perteneciente a la familia de las Iridáceas, es conocido por su especie cultivada, el azafrán (Crocus sativus L.). El género incluye aproximadamente 100 especies, muchas de las cuales tienen interés como ornamentales o por sus productos de metabolismo secundario, y otras son exclusivamente silvestres. En su conjunto, constituyen una fuente de variabilidad genética de enorme interés. La rápida desaparición del cultivo del azafrán en Europa, debido a la importante cantidad de mano de obra que requiere, ha conducido a una importante erosión genética. Con el fin de frenar y mejorar esta situación, se han iniciado varios programas de ámbito nacional y europeo para la recolección, multiplicación, y caracterización de germoplasma de azafrán y especies afines. En ese contexto, se enmarca esta Tesis que tiene como objetivo completar las colecciones existentes y caracterizar el germoplasma disponible de especies silvestres españolas del género Crocus, del Banco de Germoplasma Vegetal del Centro de Investigación Agroforestal de Albaladejito (Cuenca). En España pueden encontrarse 7 especies silvestres de este género, que son tanto de floración otoñal (C. serotinus, C. clusii, C. nudiflorus y C. cambessedesii) como primaveral (C. nevadensis, C. carpetanus y C. vernus), y en este trabajo se ha llevado a cabo una caracterización morfológica, fisiológica, bioquímica y molecular de las mismas. Tras una revisión minuciosa de las citas sobre la localización de estas especies en España, se han conseguido entradas de distintas áreas de las zonas en las que se ha descrito su presencia. Se han elaborado mapas de localización, así como la descripción de los ecosistemas que habitan estas especies. De este conjunto de entradas, un máximo de 60, que configuran una representación de la variabilidad observada, fueron caracterizadas morfológicamente. Hay que destacar una caracterización microscópica de la anatomía de las hojas y de la cubierta de las semillas que permite también identificar la mayoría de las especies. Un total de 115 entradas, que representan las diferentes poblaciones recolectadas de cada especie, se han caracterizado fenológicamente. Asimismo, se han caracterizado fisiológicamente 1-2 entradas de las especies de floración otoñal C. serotinus y C. nudiflorus (con histerantia), y de tres especies de floración primaveral C. nevadensis, C. carpetanus y C. vernus (esta última con floración más tardía). Se ha estudiado la influencia de la temperatura en el desarrollo de los meristemos florales, en la floración, en el desarrollo vegetativo, el cuajado y desarrollo del fruto y sobre la senescencia de las hojas. Estos estudios fisiológicos también han permitido poner a punto métodos de rotura de latencia y germinación que permiten un porcentaje de germinación de entre un 81-95%. La caracterización bioquímica de 15 entradas correspondientes a 5 de las especies analizadas, ha revelado el menor contenido en crocinas de los estilos de estas especies silvestres, dándose la ausencia total de las mismas en C. carpetanus y C. nevadensis. El análisis de la ausencia y presencia de los principales picos que corresponden a crocinas y a flavonoides, ha permitido separar entre sí las especies que presentan crocinas, pero no ha facilitado la separación entre C. nevadensis y C. carpetanus. La caracterización molecular de 133 individuos que corresponden a 26 entradas diferentes mediante RAPD, indica que estos marcadores pueden ser una herramienta útil para la diferenciación de especies que comparten nicho ecológico, o con rasgos morfológicos vegetativos muy similares. Los marcadores microsatélites se han mostrado como una herramienta complementaria que permite la distinción de materiales que no es posible llevar a cabo mediante el empleo de marcadores tipo RAPD. / [CAT] El gènere Crocus pertanyent a la família de les Iridaceae, és conegut per la seua espècie conreada, el safrà (Crocus sativus L.). El gènere inclou aproximadament 100 espècies, moltes de les quals tenen interès com a ornamentals o pels seus productes de metabolisme secundari, i altres són exclusivament silvestres. El seu conjunt, constitueix una font de variabilitat genètica d'enorme interès. La ràpida desaparició del cultiu del safrà a Europa, a causa de la important quantitat de mà d'obra que requereix, ha conduït a una important erosió genètica. Per tal de frenar i millorar aquesta situació, s'han iniciat diversos programes d'àmbit nacional i europeu per a la recol·lecció, multiplicació, i caracterització de germoplasma de safrà i espècies afins. En aquest context, s'emmarca aquesta Tesi que té com a objectiu completar les col·leccions existents i caracteritzar el germoplasma disponible d'espècies silvestres espanyoles del gènere Crocus, del Banco de Germoplasma Vegetal del Centro de Investigación Agroforestal de Albaladejito (Cuenca). A Espanya es poden trobar 7 espècies silvestres d'aquest gènere, que són tant de floració tardoral (C. serotinus, C. clusii, C. nudiflorus i C. cambessedesii) com primaveral (C. nevadensis, C. carpetanus i C. vernus), i en aquest treball s'ha dut a terme una caracterització morfològica, fisiològica, bioquímica i molecular de les mateixes. Després d'una revisió minuciosa de les cites sobre la localització d'aquestes espècies a Espanya, s'han aconseguit entrades de diferents àrees de les zones en què s'ha descrit la seua presència. S'han elaborat mapes de localització, així com la descripció dels ecosistemes que habiten aquestes espècies atenent: tipus de sòl, altitud, clima, comunitat vegetal i els estressos abiòtics o biòtics més freqüents. D'aquest conjunt d'entrades, un màxim de 60, que configuren una representació de la variabilitat observada, van ser caracteritzades morfològicament. Cal destacar una caracterització microscòpica de l'anatomia de les fulles i de la coberta de les llavors que permet també identificar la majoria de les espècies. Un total de 115 entrades, que representen les diferents poblacions recol·lectades de cada espècie, s'han caracteritzat fenológicament. Així mateix, s'han caracteritzat fisiològicament 1-2 entrades de les espècies de floració de tardor C. serotinus i C. nudiflorus (amb histerantia), i de tres espècies de floració primaveral C. nevadensis, C. carpetanus i C. vernus (aquesta última amb floració més tardana). S'ha estudiat la influència de la temperatura en el desenvolupament dels meristemes florals, en la floració, en el desenvolupament vegetatiu, el quallat i desenvolupament del fruit i sobre la senescència de les fulles. Aquests estudis fisiològics també han permès posar a punt mètodes de trencament de latència i germinació que permeten un percentatge de germinació de llavors de les espècies espanyoles de Crocus entre un 81-95%. La caracterització bioquímica de 15 entrades corresponents a 5 de les espècies analitzades, ha revelat el menor contingut en crocinas d'aquestes espècies silvestres, donant-se l'absència total de les mateixes en C. carpetanus i C. nevadensis. L'anàlisi de l'absència i presència dels principals pics que corresponen a crocinas i flavonoides, ha permès separar entre si les espècies que presenten crocinas, però no ha facilitat la separació entre C. nevadensis i C. carpetanus. La caracterització molecular de 133 individus que corresponen a 26 entrades diferents mitjançant RAPD, indica que aquests marcadors poden ser una eina útil per a la diferenciació d'espècies que comparteixen nínxol ecològic, o amb trets morfològics vegetatius molt similars. Els marcadors microsatèl·lits s'han mostrat com una eina complementària que permet la distinció de materials que no és possible dur a terme mitjançant l'ús de marcadors tipu / Pastor Férriz, MT. (2016). Caracterización fenológica, morfológica, fisiológica, fitoquímica, y molecular de las especies silvestres españolas del género Crocus [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62827 / TESIS

Dormancy is one of the most important adaptive mechanisms developed by perennial plants, in order to survive the low temperatures of autumn and winter in temperate climates. The study of the genes regulated during dormancy release is crucial to understand the process, with the final objective of the development of new varieties with a better adaptation to certain environments; in particular in the Mediterranean area. The general aim of this work is to understand the molecular and physiological mechanisms underlying the maintenance and release of seasonal dormancy in peach. The first part of this work is focused on the identification of peach genes related to dormancy release by suppression subtractive hybridization (SSH) and microarray hybridization. A significant number of genes identified in this work were homologous to ABA and drought related genes from other species. Our data contribute to highlight a prominent role of ABA in dormancy processes and also uncover elements of the ABA and drought regulatory response in peach, as an ABA-INSENSITIVE5 (ABI5) binding protein (AFP)-like, a dehydration-responsive element (DRE)-binding protein (DREB2C)-like, a calcium-binding annexin, and several genes regulated by stress signalling pathways. Other identified genes were also evaluated to assess the chilling requirement of cultivars by analysis of expression showing a very good correlation between the expression pattern of DAM5, together with other transcripts (BD396, DB247, SB280 and PpB63) and the chilling requirements values of five different varieties ('Big Top', 'Catherina', 'Fergold', 'Maruja' and 'Springlady') measured following Utah and Dynamic models. Furthermore, a study of chromatin modifications associated to dormancy release in the DAM6 gene is presented. A ChIP analysis of DAM6 promoter and structural gene revealed chromatin modification events similar to those observed in vernalization of Arabidopsis and cereals. / Leida, CA. (2012). Molecular aspects of dormancy in peach (Prunus persica [L.] Batsch.) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15864 / Palancia

En el Banco de Germoplasma del Instituto de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana de la Universidad Politécnica de Valencia (COMAV) se mantienen actualmente más de 7000 entradas de especies hortícolas, incluyendo cultivares locales españoles y especies silvestres. Entre estas entradas se incluyen 3500 de la sección Lycopersicon y 144 de la sección Basarthrum del género Solanum. Para que el empleo de estos recursos fitogenéticos sea eficiente es necesario conocer su estructura genética y su taxonomía. El conocimiento de la distribución de la variabilidad existente permite establecer criterios de conservación más racionales y un uso más eficiente de estos recursos para la mejora de las especies cultivadas. Los objetivos de la presente tesis doctoral se centran en el estudio de las secciones del género Solanum mencionadas previamente. Ambas secciones incluyen especies cultivadas: tomate y pepino dulce. La clasificación y filogenia de las especies pertenecientes a cada una de estas secciones ha sido objeto de controversia durante mucho tiempo y, a pesar del esfuerzo realizado hasta el momento, todavía no se ha alcanzado un consenso definitivo. Esto puede ser debido a una separación reciente de estas especies, que permanecen estrechamente relacionadas y con capacidad de cruzamiento, o a la falta de trabajos en los que se incluya una representación adecuada de toda la variabilidad presente en estas secciones. Para analizar la taxonomía de la sección Lycopersicon se ha empleado una amplia representación de materiales de cada una de las especies abarcando todo su rango de distribución. Los análisis realizados identifican 12 especies distintas. Esta clasificación confirma algunas de las nuevas especies propuestas en la sección recientemente, pero no en todos los casos. La nueva especie S. huaylasense aparece claramente separada de S. peruvianum. / Zuriaga García, E. (2009). Análisis de la variabilidad en poblaciones naturales de Solanum, secciones Lycopersicon y Basarthrum [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6362 / Palancia

Abstract Helicobacter pylori occupies a prominent position among emerging human pathogens, one of the most common causes of chronic bacterial infection in humanity and closely linked to peptic ulcers and gastric cancer. It has been suggested that H.pylori can be acquired by different routes of transmission, including water. The growing demand for water due to increasing world population and the concurrent expansion of the industry necessitates the use of treated wastewater. However, H. pylori resistance to water disinfection treatment constitutes a risk to health. Similarly, H.pylori has resilience to water purification treatments and at high concentrations of free chlorine in distribution systems by biofilm formation. The VBNC state of H.pylori in both matrices is the usual in stress conditions, necessitating the application of molecular techniques for detection and identification. In this thesis we have studied the presence and viability of this important pathogen in both wastewater and drinking water. A total of 60 wastewater samples, including samples of the biological reactor inlet, the outlet of this one and samples after tertiary ultraviolet disinfection treatment, were analyzed for the presence of H.pylori by PCR, q-PCR and FISH and the traditional cultivable technique. The FISH technique proved to be an effective and rapid method for the detection of H. pylori in waste and debugged water (61.2 %), without the need for a preliminary step enrichment of samples. The PCR and q-PCR techniques determined the presence of H. pylori in the samples, with detection rates of both 15 %. It was possible to quantify only in 3 direct samples belonging to the reactor inlet and outlet (1.8x10; 1.5x10 and 6.3x10 GU/mL), the other samples had the Ct above the threshold of reliability (> 35 cycles). Although the culture turned out to be a not fully resolutive method, the method of isolation by 0.65 µm membrane, tuned in this thesis, was effective in reducing the accompanying microbiota and to obtain cultivable H. pylori for the first time from debugged water. Similarly, 63 drinking water samples from 51 public drinking water sources located on the coastal area in Eastern Spain, were analyzed and could be confirmed for the first time the presence of viable cells of the pathogen in drinking water. FISH and q-PCR techniques were effective for detecting H. pylori with detection rates of 46 % and 50.8 % respectively. For detection of viable cells of H. pylori in drinking water DVC-FISH technique it proved to be a more effective tool than the PMA-qPCR, with a detection rate of 38 % viable cells. Quantitation of viable cells was possible by obtaining values between 4x102 and 1.6x103 viable cells of H.pylori/mL. Despite the difficulty of culturing the pathogen H. pylori it was identified in a sample after 24 hours enrichment. Detection of mutations in the 23S, in specific resistance to clarithromycin, indicated that 41.6% of the samples of wastewater and 17.4% of drinking water samples had H.pylori with this potential resistance. The results confirm the ability of H.pylori to survive the water purification treatments in a wastewater treatment plant, it should be considered when evaluating the potential risk in reuse for irrigation. Moreover, H.pylori is found in the distribution systems of drinking water, so its consumption may be a risk to human health, since they are a possible route of transmission of the pathogen. The presence of clarithromycin-resistant H.pylori in the environment, show the need to monitor effective control of the pathogen, since water can pose a risk to the expansion of resistance and consequent therapeutic failures in clinical practice. Given the role of water in the transmission of H.pylori, confirmed in this thesis, the established protocols are proposed, mainly the DVC-FISH method, as they can be validated for an efficient environmental control of H.pylori. / Resumen Helicobacter pylori ocupa una posición destacada entre los patógenos humanos emergentes, siendo una de las causas más comunes de infección crónica bacteriana en la humanidad y estrechamente relacionada con la úlcera péptica y el cáncer gástrico. Se ha sugerido que H.pylori puede ser adquirido por diferentes vías de transmisión, entre ellas el agua. El aprovechamiento de las aguas residuales depuradas y la resistencia de H. pylori a los tratamientos de desinfección del agua constituye un riesgo para la salud. De igual forma, H.pylori presenta capacidad de resistencia a tratamientos de potabilización y a concentraciones elevadas de cloro libre en los sistemas de distribución gracias a la formación de biopelículas. El estado VNC de H.pylori, en ambas matrices, hace necesario la aplicación de técnicas moleculares para su detección e identificación. En esta tesis doctoral se ha estudiado la presencia y viabilidad de este importante patógeno tanto en agua residual como potable. Un total de 60 muestras de agua residual, incluyendo muestras de la entrada del reactor biológico, de la salida de éste y tras el tratamiento de desinfección con UV, se analizaron para detectar la presencia de H. pylori mediante las técnicas moleculares PCR, q-PCR y FISH y cultivo en placa. La técnica FISH resultó ser un método eficaz y rápido para la detección de H. pylori en las aguas residuales y depuradas (61.2 %), sin la necesidad de un paso previo de enriquecimiento de las muestras. Las técnicas PCR y q-PCR determinaron la presencia de H.pylori en las muestras, con porcentajes de detección de ambas del 15 %. Fue posible cuantificar únicamente en 3 muestras directas, pertenecientes a la entrada y salida del reactor (1.8x10; 1.5x10 y 6.3x10 GU/ mL). Aunque el cultivo resultó ser un método poco resolutivo, el método de aislamiento mediante membrana de 0.65 µm, puesto a punto en esta tesis doctoral, resultó eficaz para reducir la microbiota acompañante y poder obtener H.pylori cultivable por primera vez a partir de aguas depuradas. De igual modo, se analizaron 63 muestras de agua potable procedentes de 51 fuentes públicas de agua potable, pudiendo confirmar por primera vez la presencia de células viables del patógeno en aguas de consumo. Las técnicas FISH y q-PCR resultaron eficaces para la detección de H. pylori con unas tasas de detección de 46 % y 50.8 % respectivamente. Para la detección de células viables de H.pylori en agua potable la técnica DVC-FISH resultó ser una herramienta efectiva. Fue posible la cuantificación de células viables obteniendo valores comprendidos entre 4x102 y 1.6x103 células viables de H. pylori /mL. A pesar de la dificultad de cultivar el patógeno, se identificó H. pylori en una muestra tras el enriquecimiento de 24 horas. La detección de mutaciones en el 23S, específicas en la resistencia a la claritromicina, indicó que el 41.6% de las muestras de agua residual y el 17.4 % de las muestras de agua potable presentaban H.pylori con dicho potencial. Los resultados obtenidos confirman la capacidad de H.pylori de sobrevivir a los tratamientos de depuración del agua en una estación de depuración de aguas residuales, lo que debería ser considerado al evaluar el riesgo potencial de su reutilización para el riego. Por otra parte, H.pylori se encuentra en los sistemas de distribución de agua potable, por lo que el consumo de éstas puede representar un riesgo para la salud humana. La presencia de H.pylori resistente a la claritromicina en el ambiente, evidencia la necesidad de monitorizar un control eficaz del patógeno, ya que el agua puede suponer un riesgo para la expansión de las resistencias, y los consiguientes fallos terapéuticos en la práctica clínica. Dado el papel del agua en la transmisión de H. pylori, confirmado en esta tesis doctoral, se proponen los protocolos establecidos, principalmente el método DVC-FISH, como validables para el / Resum Helicobacter pylori ocupa una posició destacada entre els patògens humans emergents, sent una de les causes més comuns d'infecció crònica bacteriana en la humanitat i estretament relacionada amb l'úlcera pèptica i el càncer gàstric. S'ha suggerit que H. pylori pot ser adquirit per diferents vies de transmissió, entre elles l'aigua. L'aprofitament de les aigües residuals depurades i la resistència d'H. pylori als tractaments de desinfecció de l'aigua constitueix un risc per a la salut.De la mateixa manera, H. pylori presenta capacitat de resistència a tractaments de potabilització i a concentracions elevades de clor lliure en els sistemes de distribució gràcies a la formació de biopel¿lícules. L'estat VNC de H. pylori, en ambdues matrius, fa necessari l'aplicació de tècniques moleculars per a la seva detecció i identificació. En aquesta tesi doctoral s'ha estudiat la presència i viabilitat d'aquest important patogen tant en aigua residual com potable. Un total de 60 mostres d'aigua residual, incloent mostres de l'entrada del reactor biològic, de la sortida d'aquest i després del tractament de desinfecció amb UV, es van analitzar per detectar la presència de H. pylori mitjançant les tècniques moleculars PCR, q-PCR i FISH i cultiu en placa. La tècnica FISH va resultar ser un mètode eficaç i ràpid per a la detecció de H. pylori en les aigües residuals i depurades (61.2 %), sense la necessitat d'un pas previ d'enriquiment de les mostres. Les tècniques PCR i q-PCR van determinar la presència de H. pylori en les mostres, amb percentatges de detecció de les dues del 15 %. Va ser possible quantificar únicament en 3 mostres directes, pertanyents a l'entrada i sortida del reactor (1.8x10; 1.5x10 i 6.3x10 GU/mL). Tot i que el cultiu va resultar ser un mètode poc resolutiu, el mètode d'aïllament mitjançant membrana de 0.65 µm, posat a punt en aquesta tesi doctoral, va resultar eficaç per reduir la microbiota acompanyant i poder obtenir H. pylori cultivable per primera vegada a partir d'aigües depurades. De la mateixa manera, es van analitzar 63 mostres d'aigua potable procedents de 51 fonts públiques d'aigua potable, i confirmar per primera vegada la presència de cèl¿lules viables del patogen en aigües de consum. Les tècniques FISH i q-PCR van resultar eficaces per a la detecció de H. pylori amb unes taxes de detecció de 46 % i 50.8 % respectivament. Per a la detecció de cèl¿lules viables de H. pylori en aigua potable la tècnica DVC-FISH va resultar ser una eina efectiva. Va ser possible la quantificació de cèl¿lules viables obtenint valors compresos entre 4x102 i 1.6x103 cèl¿lules viables d'H. pylori /mL. Tot i la dificultat de conrear el patogen, es va identificar H. pylori en una mostra després de l'enriquiment de 24 hores. La detecció de mutacions en el 23S, específiques en la resistència a la claritromicina va indicar que el 41.6 % de les mostres d'aigua residual i el 17.4 % de les mostres d'aigua potable presentaven H. pylori amb aquest potencial. Els resultats obtinguts confirmen la capacitat de H. pylori de sobreviure als tractaments de depuració de l'aigua en una estació de depuració d'aigües residuals, el que hauria de ser considerat en avaluar el risc potencial de la seva reutilització per al reg. D'altra banda, H. pylori es troba en els sistemes de distribució d'aigua potable, per la qual cosa el consum d'aquestes pot representar un risc per a la salut humana. La presència de H. pylori resistent a la claritromicina en l'ambient, evidència la necessitat de monitoritzar un control eficaç del patogen, ja que l'aigua pot suposar un risc per a l'expansió de les resistències, i els consegüents errors terapèutics en la pràctica clínica. Donat el paper de l'aigua en la transmissió d'H.pylori, confirmat en aquesta tesi doctoral, es proposen els protocols establerts, principalment el mètode DVC-FISH, com validables per al control ambient / Santiago Cuéllar, P. (2016). TRANSMISIÓN DE HELICOBACTER PYLORI A TRAVÉS DEL AGUA: ESTUDIO DE LA PRESENCIA DEL PATÓGENO E IDENTIFICACIÓN DE FORMAS VIABLES MEDIANTE TÉCNICAS MOLECULARES [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/75086 / TESIS