La superfície agrícola del nostre planeta afectada per salinitat i/o alcalinitat és de prop de mil milions d'hectàrees (Szabvolcs, 1989) varia, segons les fonts consultades, des de valors de 230 milions fins gairebé mil milions d'hectàrees (Epstein et al., 1980), estant present en tot s els continents. Altres estimacions (Reeve i Fireman, 1967) indiquen que un terç de la superfície mundial de baix reg (unes 230 milions d'hectàrees) es troben afectades en major o menor grau per la salinitat. A pesar de les discrepàncies en les xifres, pel fet que es tracta de meres estimacions i no a a el resultat d'una cartografia adequada, la dimensió del problema és important ja que, al costat de la sequera, és el factor abiòtic que produeix un major descens en el rendiment dels conreus. En alguns països com Paquistan, 16 milions d'hectàrees han estat salinizades en processos de salinització secundaris induïts per la posada en regadiu, sent un dels problemes econòmics més importants del país (Ahmad, 1965). / La superficie agrícola de nuestro planeta afectada por salinidad y/o alcalinidad es de alrededor de mil millones de hectáreas (Szabvolcs, 1989) varía, según las fuentes consultadas, desde valores de 230 millones hasta casi mil millones de hectáreas (Epstein et al., 1980), estando presente en todos los continentes. Otras estimaciones (Reeve y Fireman, 1967) indicanhablan de que un tercio de la superficie mundial de bajo riego(unas 230 millones de hectáreas) se encuentran afectadas en mayor o menor grado por la salinidad. A pesar de las discrepancias en las cifras, debido a que se trata de meras estimaciones y no a al resultado de una cartografía adecuada, la dimensión del problema es importante ya que, junto a la sequía, es el factor abiótico que produce un mayor descenso en el rendimiento de los cultivos. En algunos países como Paquistán, 16 millones de hectáreas han sido salinizadas en procesos de salinización secundarios inducidos por la puesta en regadío, siendo uno de los problemas económicos más importantes del país (Ahmad, 1965).

Los objetivos de este trabajo fueron: i) Evaluar los efectos del tamaño del embrión, el genotipo y el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) sobre la regeneración de plantas a partir de embriones híbridos de maíz x T. dactyloides; ii) Determinar el nivel de tolerancia a la salinidad y alcalinidad de T. dactyloides en estadio vegetativo temprano y compararlo con el del maíz (línea B73, ampliamente difundida como progenitora de híbridos comerciales) en las mismas condiciones; iii) Evaluar el comportamiento de generaciones avanzadas (MT41 y MT51 ) de un híbrido F1 (2n = 56) de maíz x T. dactyloides altamente estéril que mostró tolerancia a la salinidad por NaCl. Para cumplir el primer objetivo, se polinizaron cuatro genotipos de maíz (2n = 20) con T. dactyloides (2n = 72). Los embriones se aislaron del cariopse a los 13, 14, 15, 16 ó 19 días después de la polinización y se colocaron sobre un medio básico sin reguladores de crecimiento ó con 4,6 mol L-1 de 2,4-D. Para cumplir el segundo objetivo, se cultivaron plantas de maíz y T. dactyloides en soluciones nutritivas que contenían 5 mM del tampón clorhidrato de Tris-ClH[hidroximetil]-aminometano y dos niveles de salinidad y dos pH diferentes: 1 mM NaCl-pH 5,8 (control); 1 mM NaCl-pH 8,5; 101 mM NaCl-pH 5,8; 101 mM NaCl-pH 8,5. Para cumplir el tercer objetivo, se cultivaron plantas de maíz (línea B73) y los híbridos MT41 y MT51 en soluciones nutritivas con pH 5,8 y dos niveles de salinidad: 1 y 101 mM de NaCl. Los tratamientos comenzaron a los 7 días (maíz e híbridos) y 14 días (T. dactyloides) después de la siembra (DDS) y las determinaciones se realizaron a los 22 y 38 DDS, respectivamente. Los embriones de 1,25 mm de longitud o menos originaron el 99,4 % de los callos con capacidad de regeneración. Tres de los híbridos originaron un número similar de plantas hasta los 6 meses después de la siembra de los embriones. El cuarto híbrido, obtenido del cruzamiento con la línea de maíz B73, dio lugar a callos caulogénicos, / García, MD. (2012). Obtención de híbridos de maíz y Tripsacum dactyloides y evaluación de su utilidad potencial en la mejora genética del maíz [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17451

L'objectiu principal del treball de recerca és aprofundir en el coneixement del grup de Bacteris Verds del Sofre (BVS) des del punt de vista de la relació amb la salinitat. L'estudi s'ha restringit als representants halotolerants o halòfils del grup amb tres línies de treball que corresponen a diferents àmbits de coneixement, com són la descripció del biòtop i la riquesa específica de les comunitats de BVS en els ambients naturals, l'avaluació de la significació taxonòmica de la capacitat de desenvolupament en ambients salins en el marc de discussió de la taxonomia-filogenètica del grup, i l'anàlisi de les estratègies fisiològiques desenvolupades per a l'osmoadaptació en medi salí. / The aim of this work is to extend the knowledge of Green Sulfur Bacteria (GSB), specifically those halotolerant and/or halophilic members of the group found in saline environments. The study has been carried out from three different perspectives, corresponding to different knowledge areas: describing the specific richness of GSB communities and environmentally relevant parameters of their habitats, evaluating the taxonomic significance of the requirements and tolerance of salts in the media and discussing the group's classification criteria, and analyzing the physiological responses developed for the osmoadaptation (in particular those related to the accumulation of compatible solutes) in saline media.

La conca del riu Llobregat ha tingut greus problemes de contaminació com a conseqüència dels abocaments domèstics i industrials, dels residus ramaders i agrícoles, de les extraccions d'àrids i, principalment, per la salinitat de les seves aigües. És aquest darrer punt la base de tot l'estudi que es desenvolupa en aquesta Tesi Doctoral.La conca potàssica catalana es troba situada a l'extrem de la Vall de l'Ebre, formant la Depressió Central, limitada pels Pirineus al nord, les muntanyes de Montserrat al sud, la plana de Vic a l'est, i el riu Segre a l'oest. Presenta dues peculiaritats: per una banda la formació salina té un aflorament a Cardona, on destaca el famós diapir de la muntanya de sal i, per l'altra, en algunes zones de la conca les capes de mineral salí es troben molt a prop de la superfície però sense aflorar. Per tant, la geologia del terreny pot influir directament en la salinitat de les aigües superficials i subterrànies de la zona, pel seu contacte directe amb els dipòsits salins.L'activitat minaire de la comarca del Bages es desenvolupa a Cardona, Súria, Balsareny i Sallent. En els esmentats indrets, s'explota per mineria subterrània els materials salins de la denominada formació Cardona que conté halita, silvinita, i carnal·lita, que es troben acompanyades de guixos i anhidrita. L'explotació subterrània a la comarca s'inicia l'any 1926 a Súria, al 1930 a Cardona (explotació clausurada l'any 1990), al 1932 a Sallent i al 1948 a Balsareny. Actualment queden en actiu l'aprofitament dels runams salins i una extracció subterrània de sal comú a Cardona, i les explotacions de potassa de Súria i Sallent.Inicialment, el material de rebuig es deixava a l'interior de les mines ocupant les galeries en desús. A partir dels anys seixanta, l'augment de producció de mineral extret genera un considerable increment de material de rebuig, que es comença a abocar al costat de les mines sense cap impermeabilització prèvia dels terrenys, generant-se grans acumulacions salines anomenades runams salins. Són aquests runams salins una de les principals causes de la salinització de les aigües dels rius Cardener i Llobregat. Les sals solubles que els composen es dissolen fàcilment amb l'aigua de la pluja que discorre per la superfície del sòl fins arribar a una riera o bé directament al riu. També poden infiltrar-se en el terreny fins capes impermeables causant la salinitat de les aigües subterrànies de la zona.Tot i que l'any 1990 es posa en funcionament un col·lector de salmorres amb la finalitat de recollir els lixiviats miners, la problemàtica de la salinitat de la conca del Llobregat no està totalment solucionada, ja que encara es troben punts de la xarxa hidrogràfica no abocats al col·lector i que presenten alts nivells de salinitat.En aquest treball de recerca s'avaluen les aportacions salines a la xarxa hidrogràfica del riu Llobregat, procurant separar les d'origen natural i les de procedència antròpica mitjançant la composició isotòpica del sofre i de l'oxigen del sulfat dissolt en les aigües. Es quantifiquen els clorurs que s'aporten a la conca del Llobregat des de Cardona i des de Balsareny fins al mar Mediterrani, tenint en compte els que flueixen pel riu i pel col·lector de salmorres. Finalment, es fa una avaluació del grau d'escolament i d'infiltració de l'aigua en els runams salins mitjançant un runam pilot. / The Llobregat basin has had serious problems due to industrial dumping, stockbreeding and agricultural waste, arid extraction and mainly the water salinity degree. The latter is the base of all the studies that are developed in this doctoral thesis. The Catalan potash basin is located at the end of the Ebro Valley forming the Central Depression bordering the Pyrenees in the north, the Montserrat Mountains in the south, the Plain of Vic in the east and Segre River in the west. It has two main traits: the saline formation has an outcrop in Cardona where there is the well-known Cardona salt diapir and on the other hand, in some areas of the basin, the layers of saline mineral are very close to the surface but do not crop out. Therefore, the geology of the area can influence directly on the salinity of the underground and surface waters by being in direct contact with the saline deposits. Cardona, Suria, Balsareny and Sallent have been the centers of the mining activity in Bages. The evaporitic geological formations of Cardona which contain halite, sylvite and carnallite together with gypsum and anhydrite have been extracted by underground mining. The underground exploitation started first in Suria in 1926, in Cardona in 1930 (closing down in 1990), in Sallent in 1932 and in Balsareny in 1948. Nowadays, only Suria and Sallent potash exploitations and Cardona's salt mine tailings and one underground halite extraction remain active. Initially, the waste was left inside the galleries that were no longer used, but in the 1960s the increase in the extraction generated a rising in the amount of waste which started to be dumped next to the mines without previous waterproofing of the area where salt mine tailings have been accumulated. These are one of the main causes of the salinnization of Cardener and Llobregat waters. The soluble salts the make up the saline tailings dissolve easily with the rainwater that flows on the land until it reaches a creek or the river. These salts can also filter in the soil until they reach impermeable layers causing salinity in the groundwater if the area. Although in 1990 a brine collector was installed in the area with the aim of collecting the mining lixiviates, the salinity problems in the Llobregat basin were not totally solved. There are still points in the hydrographic system that present high levels of salinity and do not flow into the brine collector. This research evaluates the saline contributions to the Llobregat hydrographic system trying to separate the ones of natural origin from the anthropic ones using the sulfur and oxygen isotopic composition of the sulfates dissolved in the waters. Chlorides which are added to the Llobregat basin from Cardona and Balsareny to the Mediterranean Sea are assessed, taking into account the ones that flow in the river and into the brine collector. Finally, an evaluation of the filtration degree in the salt mine tailings has been made using a pilot mine tailing.

Actualment una de les principals amenaces a la biodiversitat és la introducció d'espècies. Revisant 26 variables de les 69 espècies de peixos continental de la Península Ibèrica concloem que la filogènia, variabilitat i els usos de l'home són necessaris per entendre millor les diferències entres les espècies natives i invasores.Entre les especies més afectades per la introducció de peixos es troben els ciprinodontiformes endèmics del Mediterrani. Aportem les primers dades sobre l'ús d'hàbitats ocasionalment inundats i la selecció de preses del fartet (Aphanius iberus), observant un canvi ontogenètic, clarament relacionat amb el microhàbitat.També demostrem que la salinitat influeix en l'èxit invasor de la gamúsia, afectant la seva densitat i biologia reproductiva. Per altra banda, demostrem experimentalment que amb l'increment de salinitat la gambúsia disminueix la seva agressivitat i captura menys preses, reduint la seva eficàcia competitiva respecte dels ciprinodonts natius. / One of the main current threats to biodiversity is the introduction of invasive species. By reviewing 26 life-history and ecological variables of the 69 inland fish species of the Iberian Peninsula we conclude that phylogeny, variability and human use are needed to a better understanding of the differences between native and invasive species.Among the most threatened species by invasive fish are the Mediterranean endemic cyprinodontiform fish. We report the first data on the use of occasionally-inundated habitats ad prey electivity by the Spanish toothcarp (Aphanius iberus). We observed an ontogenetic diet shift clearly linked to a microhabitat change.We also demonstrate that salinity limits the invasive success of mosquitofish (Gambusia holbrooki), affecting density and life history traits. ON the ohter hand, we experimentally demonstrate that mosquitofish decreases its aggresive behavior and capture less prey, reducing its competitive efficiency with salinity increases regarding to native ciprinodonts.

La salinidad y el estrés hídrico son los factores más importantes que limitan la producción de trigo duro, sobre todo en regiones áridas y semiáridas, como la región Mediterránea. El trigo duro es uno de los principales cultivos en el sur y este de la Cuenca Mediterránea, donde se cultiva frecuentemente en condiciones de secano y si es posible con riego deficitario, a menudo con agua de poca calidad, que junto a una elevada evapotranspiración, puede provocar una progresiva salinización del terreno. En este sentido, la mejora genética de trigo duro para una mejor adaptación a estas condiciones de estrés es una de las pocas alternativas viables. El objetivo general de esta Tesis es estudiar las bases fisiológicas y moleculares de las diferencias genotípicas en crecimiento potencial y tolerancia a la salinidad y el estrés hídrico. En un primer estudio (Experimento 1) publicado en “Functional Plant Biology” se investigó qué criterio fenotípico de selección era el más adecuado para seleccionar genotipos de trigo duro que crecieran mejor en condiciones de salinidad continuada. De esta forma se determinó la importancia de los isótopos estables como criterios eficientes para seleccionar genotipos tolerantes y susceptibles a la salinidad. Posteriormente, se realizó un segundo estudio (Experimento 2) donde se evaluó el efecto de la salinidad en la composición isotópica del carbono (δ13C) y el nitrógeno (δ15N) de genotipos de trigo duro y de dos amfiploides (un tritordeo y un triticale). Este trabajo está publicado en la revista “Journal of Experimental Botany”. En este segundo ensayo, la salinidad se aplicó durante la floración y el llenado del grano durante unas pocas semanas. Los resultados de este trabajo representaron la puesta a punto del estudio del comportamiento fisiológico del trigo duro durante la fase reproductiva y bajo diferentes combinaciones de salinidad y riego. Como continuación de los dos Experimentos (1 y 2) y en vista de los resultados obtenidos en el uso de las firmas isotópicas como criterio de evaluación bajo condiciones salinas, se planteó evaluar el uso combinado de la composición isotópica del carbono (δ13C), oxígeno (δ18O) y el nitrógeno (δ15N) en materia seca para observar las respuestas genotípicas de plantas de trigo duro sometidas a diferentes combinaciones de salinidad. Como contribución original, se elaboró un modelo conceptual de las tres firmas isotópicas juntas (δ13C, δ18O, δ15N) junto con características del metabolismo nitrogenado para explicar las diferencias genotípicas en tolerancia a distintas condiciones de salinidad y estrés hídrico. También se evaluaron las características fotosintéticas en relación con las firmas isotópicas y las actividades de enzimas clave del metabolismo nitrogenado. (Trabajo Publicado en la revista “New Phytologist”). Además de los resultados anteriores obtenidos, en esta Tesis se comparó la eficiencia de las firmas isotópicas del carbono, oxígeno y nitrógeno mediante dos vías: muestras de materia seca y muestras de fracción soluble en genotipos de trigo duro para la evaluación de diferencias genotípicas en tolerancia a diferentes condiciones de salinidad y regimenes hídricos. Posteriormente se analizó la respuesta genética de plantas de trigo duro a la salinidad evaluando el nivel de transcripción de genes específicos asociados a tolerancia a salinidad y estrés hídrico, junto a otros que codifican para enzimas claves del metabolismo nitrogenado. También se han estudiado las relaciones entre estas tasas de transcripción, las diferencias genotípicas en crecimiento, firmas isotópicas y actividades de enzimas del metabolismo nitrogenado. El trabajo ha mostrado la eficacia de los isótopos estables de carbono y del nitrógeno como herramientas de evaluación de la respuesta del trigo duro frente a la salinidad. / Inadequate irrigation for long term and under conditions of high evapotranspiration demand, combined with the use of poor water quality and the lack of adequate drainage frequently induces the salinization of arable land causing a significant increase in the area affected by salinity. Salinity is an environmental factor that limits in a remarkable manner the production of crops in many parts of the world, but especially in arid and semiarid regions like the Mediterranean. Under these conditions, which is often grown durum wheat improvement for tolerance to salinity under irrigation deficit may be one of the strategies to alleviate this problem. This Thesis shows that isotope compositions of carbon (δ13C), oxygen (δ18O), and nitrogen (δ15N) and the concentration of nitrogen in dry matter are potentially and effective criteria for discriminating between different growing conditions and between genotypes tolerant or susceptible to salt. Furthermore, the results of this study reflect the importance of nitrogen metabolism in tolerance to salinity. Additionally, this thesis develops a model relating genotypic tolerance to different conditions of salinity and drought with the signatures of the three isotopes (C, O, N), together with photosynthetic and transpiration exchanges and parameters key of nitrogen metabolism such as nitrogen concentration and activities of the glutamine synthetase and nitrate reductase. Finally, we study the relationship between the expression of genes potentially key in the tolerance to salinity and drought and genotypic variability in response to different combinations of these stresses.