Heterotheca latifolia Buckley, falso alcanfor, es una maleza anual perteneciente a la fam. Compositae, originaria de los Estados Unidos. Esta especie presenta dimorfismo de aquenios: unos con papus, provenientes de flores tubulosas del centro del disco y otros sin papus, provenientes de flores liguladas marginales. Su presencia en Argentina se registra a partir de 1977 en la provincia de San Luis y ya para el año 2000 se la cita como maleza de cultivos en la provincia de La Pampa. El objetivo general de este trabajo fue comprender la dinámica del falso alcanfor en el espacio y en el tiempo, como una contribución al posterior diseño y desarrollo de estrategias más efectivas para su manejo. Para ello se plantearon: documentar la distribución en La Pampa, evaluar aspectos de la biología poblacional, determinar la respuesta de los aquenios a diferentes condiciones de germinación y evaluar la dinámica del banco. Finalmente, a partir de toda la información, se propuso un modelo de ciclo de vida. El estudio comprendió dos escalas de trabajo: la distribución a escala regional circunscripta a los límites políticos de la provincia de La Pampa y el seguimiento a campo de la especie, a escala de parcela, para fenología, densidad, demografía, recolección de aquenios y toma de muestras de banco. Se determinó un área extensa de distribución para la especie en La Pampa. El grado de avance de la invasión y eventualmente la distribución observada fueron consistentes con factores edáficos, eólicos y antrópicos. Dentro de los estados fenológicos la fase más sensible y por ende que evidenció mayor mortalidad fue la de transición de plántula a roseta, los posteriores estados se desarrollaron con rapidez y finalizaron con la floraciónfructificación. Dentro de los componentes reproductivos se destacaron: una alta producción de aquenios, éxito reproductivo y mantenimiento de las proporciones tanto de flores tubulosas/liguladas como las de aquenios con papus/sin papus. Los parámetros poblacionales (Ro, λ y r) indicaron un estado de crecimiento tanto para la población estructurada a partir de la densidad por estados como para la cohorte. El mismo será mayor o menor de acuerdo a la densidad y tamaño de los individuos. La presencia de plasticidad fenotípica en cuanto a tamaño del individuo, el tiempo que transcurre entre diversas etapas del ciclo, la producción de aquenios y la densidad, le confieren al falso alcanfor la capacidad de respuesta ante cambios bruscos en la distribución de recursos del hábitat. En cuanto a la germinación: los aquenios centrales, con papus, germinaron más rápido y en un alto porcentaje en todas las condiciones. Presentaron escasa o nula dormición. Toleraron potenciales osmóticos más negativos y presentaron una mayor germinación a campo bajo condiciones de siembra subsuperficial. Los aquenios periféricos, sin papus, necesitaron más tiempo para germinar y alcanzaron un porcentaje más bajo. Presentaron alta dormición. No toleraron potenciales osmóticos negativos. En condiciones a campo no germinaron pero mantuvieron su viabilidad. El falso alcanfor presentó dos tipos de banco de semilla: los aquenios con papus formaron un banco transitorio o transitorio tipo A y los aquenios sin papus presentaron un banco de tipo persistente a corto plazo o transitorio tipo B. El dimorfismo de aquenios le brinda a H. latifolia una doble estrategia reproductiva. La gran dispersión de los aquenios centrales, con papus, le facilita encontrar nuevos sitios para colonizar. Por el contrario, los aquenios periféricos, sin papus, amortiguan la declinación de la población y aseguran la persistencia en ambientes inestables y con disturbios permanentes como los propios de zonas agrícola-ganaderas. Los efectos sobre la población son importantes ya que si las condiciones ambientales son las apropiadas, el crecimiento de la misma, dependerá principalmente de los aquenios con papus. Sin embargo, frente a condiciones menos favorables o de estrés una mayor proporción de las plantas germinadas provendrán de los aquenios sin papus de años previos.

Introducción La luz regula gran cantidad de procesos fisiológicos y del desarrollo en muchos organismos. La mayoría de respuestas a la luz caracterizadas en hongos dependen de fotorreceptores de luz azul similares a la proteína Wc-1 de Neurospora crassa. La respuesta a la luz mejor conocida en el hongo Mucor circinelloides es la síntesis de β-caroteno. En este organismo, CrgA, una proteína que muestra características de ligasas de ubiquitina, reprime la carotenogénesis en la oscuridad, afectando también a otros procesos celulares como la esporulación y el crecimiento vegetativo. Objetivos El objetivo principal de la tesis era investigar las vías de transducción de la señal luminosa en hongos, concretamente en las respuestas fototrópica y fotocarotenogénica, utilizando M. circinelloides como modelo. Este objetivo general se estructuró en los siguientes objetivos específicos: 1. Identificación y aislamiento de los genes wc-1 de M. circinelloides. 2. Caracterización de las respuestas fototrópica y fotocarotenogénica. 3. Generación de mutantes nulos para cada gen wc-1 de M. circinelloides y análisis de sus fenotipos. 4. Generación de mutantes dobles para el gen crgA y cada uno de los genes wc-1 y análisis de sus fenotipos. Metodología M. circinelloides presenta el mayor repertorio de herramientas moleculares dentro de los cigomicetos y una respuesta fotocarotenogénica medianamente caracterizada, con mutantes disponibles en genes estructurales y reguladores de la síntesis de carotenos. Los genes mcwc-1 se identificaron y clonaron utilizando una genoteca de M. circinelloides en el fago λ y mediante hibridaciones tipo Southern. Para la caracterización de los genes mcwc-1a, mcwc-1b y mcwc-1c y el estudio de su relación con el gen crgA se generaron mutantes simples y dobles (crgAΔ) nulos para cada uno de los genes mcwc-1. Se analizó el contenido en β-caroteno de sus micelios y el fototropismo de los esporangióforos. También se estudiaron los cambios en los niveles de mRNAs en respuesta a la luz de los genes carotenogénicos y de los genes mcwc-1 utilizando hibridaciones tipo Northern. Además, en el caso de la proteína Mcwc-1b, se analizó su abundancia, sus modificaciones post-traduccionales y su posible interacción con CrgA por medio de hibridaciones tipo Western y co-inmunoprecipitación. Resultados y Conclusiones En primer lugar, utilizando diferentes longitudes de onda del espectro visible, se demostró que los esporangióforos de M. circinelloides poseen fototropismo positivo inducido por luz azul y verde, mientras que la carotenogénesis se induce sólo por luz azul. Además, se identificaron tres genes white-collar-1 en M. circinelloides (mcwc-1a, mcwc-1b y mcwc-1c) que codifican proteínas similares a Wc-1 de Neurospora crassa. Las tres contienen un dominio LOV (luz, oxígeno y voltaje) parecido al presente en receptores de luz azul de plantas y hongos. Los resultados obtenidos en el análisis de los mutantes simples mcwc-1Δ implicaron al gen mcwc-1a en el control del fototropismo y al gen mcwc-1c en la fotocarotenogénesis. Los resultados indican que mcwc-1a y mcwc-1c controlan diferentes rutas de transducción de la luz, aunque es posible que existan interacciones entre ambas rutas, ya que mcwc-1a está implicado en el regulación por luz de la expresión de mcwc-1c. Análisis de los dobles mutantes crgAΔ mcwc-1Δ demostraron que el efecto de crgA en la carotenogénesis depende de mcwc-1b, que actúa como un activador de la carotenogénesis. Por último, se demostró que CrgA está implicado en la mono- y diubiquitilación no degradativa de Mcwc-1b, resultando en su inactivación. La existencia de tres genes mcwc-1 y los fenotipos observados de sus mutantes apoyan la sucesiva duplicación de los genes tipo wc-1 postulada en cigomicetos, seguida de una especialización de sus funciones permitida por la aparición de las nuevas copias. / Introduction Light regulates many developmental and physiological processes in a large number of organisms. Most light responses studied in fungi require blue-light photoreceptors similar to Wc-1 of Neurospora crassa. The best-known light response in the fungus Mucor circinelloides is the biosynthesis of β-carotene. In this organism, CrgA, a protein that shows characteristics of ubiquitin ligases, represses carotenogenesis in the dark and affects also other cellular processes, like sporulation or vegetative growth. Objectives The main goal of this thesis was to study light transduction pathways in fungi, specifically photocarotenogenesis and phototropism responses, using M. circinelloides as a model. The main objective was divided in the following specific objectives: 1. Identification and isolation of wc-1 genes in M. circinelloides. 2. Characterization of photocarotenogenesis and phototropic responses. 3. Generation of knockout mutants of each wc-1 gene in M. circinelloides and analysis of their phenotypes. 4. Generation of double knockout mutants of crgA and each wc-1 gene and analysis of their phenotypes. Methods The most complete molecular toolset in zygomycetes is available in M. circinelloides. The photocarotenogenesis response has been studied in this organism and there are several mutants available in structural and regulatory genes of the biosynthesis of carotenes. A bacteriophage λ genomic library of M. circinelloides and Southern blots were used to identify and clone the three wc-1 genes of M. circinelloides (mcwc-1). To characterize mcwc-1a, mcwc-1b and mcwc-1c and to study their relationships with crgA, simple and double (crgAΔ) knockout mutants for each mcwc-1 gene were generated. Phototropism of sporangiophores and β-carotene content in the mycelium were analysed. Changes in the level of mRNAs in response to light of carotenogenic genes and of mcwc-1 genes were also studied by Northern blots. In addition, the expression levels of Mcwc-1b, its post-translational modifications and it possible interaction with CrgA were analysed using Western blots and co-immunoprecipitation. Conclusions Here, we show that M. circinelloides sporangiophores exhibit a positive phototropism. Analysis of light responses to different light wavelengths within the visible spectrum demonstrated that phototropism is induced by green and blue light, whereas carotenogenesis is only induced by blue light. Three white-collar-1 genes (mcwc-1a, mcwc-1b and mcwc-1c), coding for proteins showing similarity with the Wc-1, were identified in this thesis. All three contain a LOV (light, oxygen or voltage) domain, similar to the one present in fungal and plant blue-light receptors. The study of the knockout mutants for each mcwc-1 gene, showed that mcwc-1c is involved in the light transduction pathway that controls carotenogenesis and that positive phototropism is controlled by mcwc-1a gene. It seems therefore that mcwc-1a and mcwc-1c genes control different light transduction pathways, although cross-talk between both pathways probably exists, because mcwc-1a is involved in the light regulation of mcwc-1c expression. Analysis of double knockout mutants crgAΔ mcwc-1Δ showed that the effect of crgA on carotenogenesis is mediated by mcwc-1b, which acts as a carotenogenesis activator. Finally, it was demonstrated that CrgA is involved in the proteolysis-independent mono- and di-ubiquitylation of Mcwc-1b, which results in its inactivation. The existence and characteristics of the three mcwc-1 genes and the phenotypes of their knockout mutants support the successive duplication of the wc-1 like genes hypothesized in zygomycetes, followed by the functional specialization allowed by the presence of several copies.

Las estimaciones paleoclimáticas que utilizan rasgos asociados a hojas se basan en la estrecha relación moderna entre fisionomía foliar y clima, lo cual se denomina análogo moderno. Algunas de estas relaciones establecen que hojas grandes y sin dientes están asociadas a climas tropicales (caluroso y lluvioso), mientras que hojas pequeñas y dentadas se relacionan con climas templados. Sin embargo, estas relaciones modernas usan hojas de especies representativas de localidades boscosas y sin daño en su lámina, mientras que el conjunto de hojas presentes en una cuenca de depositación fósil representa un subset del ensamble original que, además, han pasado por un proceso tafonómico que puede variar la relación fisionomía-clima. Estudios previos han demostrado que los sesgos sí generan diferencias importantes, pero en climas fríos los sesgos disminuyen y estimaciones climáticas se acercarían a valores reales. Con el objetivo de evaluar posibles diferencias significativas en la fisonomía foliar entre herbario y hojarasca, y establecer posibles sesgos que ayuden a desarrollar análogos modernos más precisos, se estudiaron ambos grupos presentes en la localidad de Caunahué. Debido al carácter frío del clima de esta zona se espera que no existan diferencias fisonómicas. Para esto se analizaron 21 rasgos del análisis foliar digital para hojas de herbario y hojarasca de la vegetación que rodea el Río Caunahué, XIV región de Chile. Sin embargo, los resultados indican que en general sí existen diferencias entre hojas de herbario y de hojarasca, siendo esta última mucho más variable, por ende, no es conveniente su utilización en análogos modernos. / Palaeoclimatic estimates using traits associated to leaves are based in the narrow modern relationship between foliar physiognomy and climate, which is called modern analogue. Some of these relations establish that big untoothed leaves are related to tropical climates (thus, warm and rainy), while small toothed leaves are associated to template climates. However, these modern relationships use leaves from representative species of wooded locations and without any harm on its sheets, while the set of leaves in a fossil depositional basin represents a subset of the original assembly that, furthermore, these same leaves have gone through a taphonomic process that may vary the physiognomy-climate relation. Previous studies have demonstrated that biases do generate important differences, but in cold climates biases diminish and climatic estimates would approach real values. With the objective of testing possible significant differences in the physiognomy between herbarium leaves and litterfall, and establish possible bias to develop modern analogues conferring more accurate results, we studied both groups present in Caunahué. Because of the cold weather of this locality, it is expected that there will be no differences in physiognomy between herborized leaves and litter leaves. To do so, we analyzed 21 characters from digital foliar analysis of herborized leaves and litter leaves present in the vegetation surrounding Río Caunahué, XIV region of Chile. Nevertheless, results show that in general there are differences between herbarium leaves and litterfall leaves, the latter being much more variable, thus it is not convenient to use this in modern analogues.

Memoria para optar al título de Geógrafo / La región de Valparaíso se caracteriza por presentar ecosistemas que sustentan una alta biodiversidad y un alto grado de endemismo, siendo considerada como uno de los hotspots mundiales de biodiversidad, y clasificada como una de las más amenazadas por la iniciativa Global 200 de WWF y el Banco Mundial. A pesar de los esfuerzos por mantener y conservar la biodiversidad presente en la región, a través de áreas protegidas, una evaluación reciente evidencia una superficie remanente de ecosistemas terrestres naturales menor al 40%, los que presentan además un nivel de protección bajo, en su escenario actual. Como medida ante este escenario, se han realizado diferentes estudios y proyectos que buscan encontrar sitios de alto valor para la conservación de la biodiversidad dentro de la región. El sector norte de Quilpué se hizo conocido durante la actualización del Plan Regulador Metropolitano de Valparaíso (PREMVAL), por la fuerte oposición de los habitantes de la comuna de Quilpué hacia los cambios en la regulación de los usos de suelos que se proponían en el instrumento de planificación. Desde este hecho en adelante, se ha discutido sobre su caracterización como sitio de alto valor para la conservación de la biodiversidad dentro de la región. Dentro de este contexto, se caracteriza la flora y vegetación del sector norte de Quilpué, identificando unidades y asociaciones vegetacionales presentes en él. Se analizan “las seis categorías de Alto Valor de Conservación (AVC)”, para reconocer su relevancia como sitio de alto valor para la región, y se discuten las principales presiones sobre los valores identificados y las dificultades para determinar su protección oficial.

Arqueólogo / En el entendimiento de los modos de vida de los cazadores recolectores, es fundamental conocer como estos grupos humanos interactuaban con su entorno y se organizaban para obtención y explotación de los recursos, concibiendo esto desde varias dimensiones. En lo referido a las plantas, esto implica tratar el tema a partir de la selección de la planta y las partes elegidas para ocupar, la tecnología asociada a la obtención, explotación y procesamiento, hasta su descarte.

El pasto llorón, Eragrostis curvula (Schrad.) Nees, es una gramínea perenne de origen sudafricano que se ha convertido en una de las más importantes fuentes de alimentación del ganado en las áreas subhúmedas y semiáridas de nuestro país. Constituye un grupo botánico muy polimórfico por lo que en numerosas oportunidades se hace referencia a esta especie como el complejo E. curvula. Este complejo es morfológicamente diverso, pobremente conocido y no bien circunscrito. Si bien existen diferencias morfológicas marcadas entre las variedades de esta gramínea, la existencia de formas o ecotipos con características intermedias entre ellas dificulta la clasificación. E. curvula incluye genotipos de diferente ploidía. Los diploides (2n=2x=20) son raros en la naturaleza, se reproducen sexualmente y son autoincompatibles, mientras que los poliploides (2n=6x=60 a 2n=8x=80) se reproducen por apomixis y son autocompatibles. También existen unos pocos facultativos. El término apomixis hace referencia a una forma de reproducción asexual a través de semillas que origina plantas genéticamente idénticas a la planta madre (clones). Estas semillas se forman a partir de tejidos maternos del óvulo, evitando los procesos de meiosis y fertilización. El pasto llorón presenta apomixis diplospórica y la polinización es necesaria para la formación de la semilla (pseudogamia). En el Laboratorio de Biotecnología Vegetal del CERZOS-CONICET-UNS se obtuvo por cultivo in vitro de inflorescencias de pasto llorón una planta diploide (UNST1122). Semillas de esta planta fueron tratadas con colchicina y se obtuvieron dos plantas tetraploides (colchiploides) con alto grado de sexualidad (UNST1112 y UNST1131). Esta serie de plantas permite estudiar tanto variaciones producidas por cambio de ploidía como por cambios en el modo reproductivo. Por otro lado, la disponibilidad de plantas tetraploides sexuales posibilita el cruzamiento de las mismas, como madres, con polinizadores apomícticos, de manera de obtener poblaciones de mapeo que segreguen para el carácter y de esta forma realizar un mapa genético y ubicar regiones genómicas asociadas al modo reproductivo. Por lo tanto los objetivos de la presente tesis fueron: 1) analizar la variabilidad existente en el germoplasma nacional de pasto llorón, a fin de seleccionar los genotipos apropiados para desarrollar una población segregante para la apomixis; 2) estudiar el modo reproductivo de la especie; 3) construir un mapa genético a nivel tetraploide utilizando una población segregante para el modo reproductivo y 4) localizar regiones genómicas asociadas a la apomixis. Se utilizó una colección de germoplasma (ocho cultivares comerciales) proveniente del INTA (EEA Anguil, La Pampa) que representan los más difundidos en Argentina y algunos desarrollados en el Laboratorio de Biotecnología Vegetal (CERZOS, UNS). Se utilizaron marcadores RAPDs y AFLPs y se desarrollaron marcadores SSRs a partir de genotecas de ADNc de E. curvula. La información obtenida permite concluir que los datos aportados por marcadores moleculares se ajustan a los datos previos citológicos y quimiosistemáticos y el agrupamiento de los distintos materiales corresponde a los distintos tipos agronómicos. Los donantes de polen más adecuados para la obtención de una población de mapeo serían los cvs. Morpa, Ermelo y Don Arturo. Para la evaluación del modo reproductivo se analizaron diferentes técnicas, de manera de contar con un test rápido y preciso para la caracterización de la población de mapeo. Se realizaron estudios citoembriológicos de sacos embrionarios (con distintas tinciones), pruebas de progenie con marcadores moleculares y análisis de ploidía en semillas con citometría de flujo. Las pruebas de progenie utilizando marcadores RAPDs y el patrón de deposición de calosa simplifican el análisis y agilizan el proceso de caracterización fenotípica. Con citometría de flujo se confirmó que la relación de ploidías entre embrión/endosperma en la semilla no se modifica en los procesos apomícticos con respecto a los sexuales, por lo que esta técnica no serviría para la caracterización del modo reproductivo. Esto hace al sistema Eragrostis atractivo para la transferencia de la apomixis a los cereales, que son sumamente sensibles a los cambios en la relación de ploidía embrión/endosperma. La observación de calosa en la megasporogénesis de plantas apomícticas cuestiona observaciones realizadas previamente. Se realizaron cruzamientos entre los colchiploides y los cvs. tetraploides apomícticos Morpa y Ermelo, cuatro años luego de la poliploidización de los colchiploides. Al analizar la segregación de marcadores en la progenie se observó que esta presentaba una alta homología con el progenitor femenino, característica de la reproducción apomíctica. Por tal razón se realizaron test de deposición de calosa y pruebas de progenie en las plantas UNST1131 y UNST1112, demostrando que actualmente presentan un 10-20% de reproducción sexual, en lugar del 100% hallado en los estudios realizados en el año 2003. La siguiente etapa del trabajo de tesis tuvo como objetivo comprobar si durante el periodo 2003-2007 se produjeron alteraciones de tipo genético (análisis de AFLPs) y/o epigenético (análisis de MSAP) en las plantas UNST1131 y UNST1112, a fin de explicar la reducción en la expresión de la sexualidad. Estos análisis revelaron cambios genéticos y epigenéticos en el tiempo en estas plantas, indicando cierta plasticidad genómica. Se secuenciaron bandas polimórficas, algunas de las cuales mostraron homología con secuencias repetitivas y con marcadores de apomixis. También se estudió la actividad de retrotransposones en las genotecas de E. curvula disponibles para estimar la posibilidad de mutaciones y reestructuraciones epigenéticas dirigidas por estos elementos. Los resultados de este análisis indican que en la genoteca de inflorescencias de la planta Tanganyika (tetraploide apomíctica) existe un porcentaje menor de secuencias similares a retrotransposones transcripcionalmente activos en comparación con las genotecas de inflorescencias de las plantas UNST1122 (diploide sexual) y UNST1131 (tetraploide altamente sexual, ya que las genotecas se realizaron en el año 2003). La mayor actividad de retrotransposones observada en las plantas sexuales podría deberse a las situaciones de estrés por las que pasaron durante el cultivo in vitro y posterior tratamiento de poliploidización. De todo lo expuesto se concluyó que las plantas diploides de E. curvula son completamente sexuales. Las plantas de mayor nivel de ploidía son, en general altamente apomícticas. Algunas plantas tetraploides pueden presentar sexualidad en alto grado, como las colchiploides recientes. Otras son completamente sexuales, como el material PI 574506 del USDA. Estas evidencias indicarían la existencia de una región (o dos) determinantes del carácter apomixis. Esta/s región/es estaría/n ausente/s en las tetraploides completamente sexuales. Las plantas apomícticas pueden desreprimir la sexualidad ante situaciones que provoquen choques genómicos, indicando un control epigenético del carácter. La/s región/nes también estarían presentes en la planta diploide de la serie euploide, pero no se expresa. Una hipótesis para explicar este fenómeno podría basarse en los mecanismos de silenciamiento que existen en las plantas dependientes del número de copias de ciertos genes. / Weeping lovegrass, Eragrostis curvula (Schrad.) Nees is a perennial grass native from Southern Africa that has become one of the most important forage crops in the subhumid and semiarid areas of Argentina. It constitutes a highly polymorphic group so many times referred as the E. curvula complex. This complex is morphologically diverse, poorly understood and not very well circumscribed. E. curvula includes genotypes with different ploidy. Diploids (2n = 2x = 20) are rare in nature, reproducing sexually and are self-incompatible, while the polyploids (2n = 6x = 60 to 2n = 8x = 80) are self-compatible and reproduce by apomixis. There are also a few facultative cytotypes. The term apomixis refers to a form of asexual reproduction through seeds that give origin to plants genetically identical to the mother plants (clones). These seeds are formed from maternal tissues of the ovule, preventing the meiosis and fertilization process. Weeping lovegrass presents diplosporous apomixis and pollination is necessary for seed formation (pseudogamia). In the Plant Biotechnology Laboratory CERZOS-CONICET-UNS a diploid plant of weeping lovegrass (UNST1122) was obtained by in vitro culture of inflorescences. Seeds of this plant were treated with colchicine and two tetraploid plants (colchiploid plants) were obtained with a high degree of sexuality (UNST1112 and UNST1131). This series allowed the study of variations produced by changes of ploidy and/or by the reproductive mode. Moreover, the availability of sexual tetraploid plants enables the crossing of them, as mothers, with apomictic pollinators to obtain mapping populations segregating for the reproductive mode. This make possible the construction of a genetic map where to locate genomic regions associated with apomixis. Therefore the objectives of this thesis were: 1) to analyze the variability in the weeping lovegrass local germplasm in order to select genotypes for a mapping population segregating for apomixis; 2) to study the reproductive mode of the species; 3) to construct a genetic map at tetraploid level and 4) to identify genomic regions associated with apomixis. A collection of germplasm (eight cultivars) from INTA (EEA Anguil, La Pampa) was used, which represent the most widespread cultivars used in Argentina and some developed in the Plant Biotechnology Laboratory (CERZOS, UNS). AFLPs and RAPDs markers were used and SSRs markers were developed from cDNA libraries of E. curvula. The information obtained suggests that the data provided by molecular markers is consistent with previous classifications based on cytological, chemosystematics and agronomic data. Pollen donors suitable for obtaining the mapping population would be the cvs. Morpa, Ermelo or Don Arturo. The reproductive mode was analyzed using different techniques, looking for a quick and accurate test for the characterization of the mapping population. Cytoembryological studies of embryo sacs (with different staining techniques), progeny tests with molecular marker and flow cytometry seed screen were performed. The progeny tests using RAPDs markers and callose deposition simplify and expedite the phenotypic characterization. Flow cytometry confirmed that the ploidy relationship between embryo/endosperm in the seed is not modified in apomictic with regard to sexual processes, so this technique is not useful for the characterization of the reproductive mode. This fact makes the system very attractive in the light of future transfer of the trait to cereals, that are very sensitive to changes in the embryo/endosperm ploidy relations. Callose was observed in apomictic plants, questioned previous results of other authors. Crosses were made between the colchiploid plants and the apomictic tetraploid cvs. Morpa and Ermelo. These crosses were done four years after obtaining the colchiploid plants. A preliminary progeny test showed a high homology with the mother plant, characteristic of apomictic reproduction. For this reason colchiploid plants were analyzed using callose and progeny tests. These studies showed 10-20% of sexual reproduction, instead of the 100% found in previous studies conducted immediately after polyploidization. The next stage of the thesis aimed to verify whether during the 2003-2007 period there were genetic (AFLPs analysis) and/or epigenetic alterations (MSAP analysis) in the colchiploid plants and the original one, from cv. Tanganyika. These studies had the objective to explain the reduction in the expression of sexual reproduction. These analyses revealed genetic and epigenetic changes over time, indicating some genomic plasticity. Polymorphic bands were sequenced, and some of them showed homology with repetitive elements and apomixis markers. Studies of retrotransposons activity in the E. curvula libraries were performed to estimate the possibility of mutations and epigenetic restructuring directed by these elements. Results indicate that the library from inflorescences of Tanganyika (apomictic tetraploid) have the lowest percentage of sequences similar to retrotransposons compared to the libraries of UNST1122 (sexual diploid) and UNST1131 (highly sexual tetraploid, since the library was performed in 2003). The increased activity of retrotransposons observed in sexual plants could be due to stressful situations occurred during in vitro culture and subsequent colchicine treatment. From the foregoing it was concluded that the diploid plants of E. curvula are fully sexual. Plants of higher ploidy are generally highly apomictic. Tetraploid plants can be highly sexual, such as UNST1131 and UNST1112 (colchiploids) immediately after polyploidization. Others are completely sexual such as PI 574506 cytotype from USDA. These evidences indicate the existence of one or two regions controlling apomixis (based on previous results). This region is absent in fully sexual tetraploids. Apomictic plants can un-repress sexuality under genomic stress situations, indicating an epigenetic control of the trait. The apomicts region/s is/are also present in the diploid plant UNST1122, but is not expressed. One hypothesis to explain this phenomenon could be based on silencing mechanisms dependent on the number of copies of certain genes.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / La presente investigación se realiza en las partes altas de los distritos de Cajabamba y Sitacocha de la provincia de Cajabamba, Cajamarca. Se registran 100 especies de la familia Asteraceae, agrupadas en 43 géneros y 13 tribus. Los géneros Senecio y Baccharis, y las tribus Senecioneae y Astereae son los más representativos. Se registraron 25 especies endémicas, de las cuales 13 están reportadas sólo para el norte del Perú. El análisis fitogeográfico a nivel de género muestra que el elemento andino es el más representativo con 51.2%. A nivel de especie, si bien los Andes Norte - Centro obtienen el mayor porcentaje de especies 30.6%, se registra también un 15.3% de especies restringidas al norte del Perú. Al agrupar estos elementos basado en la zona altoandina a la que pertenecen hay un alto porcentaje de especies comunes entre la jalca y puna (37.7%). El análisis de similitud mostró que los mayores valores de similitud se obtienen con el estudio realizado por Smith en la puna de Ancash, siendo de 0.27 y 0.43 para el índice Jaccard y Sorensen respectivamente. Lo expuesto nos permite concluir que la familia Asteraceae en el área de estudio, perteneciente a la jalca, presenta especies endémicas reportadas sólo para la zona norte del Perú y comparte un alto número de especies con la puna. / Tesis

En esta tesis se han prentendido ampliar los conocimientos sobre los mecanismos que permiten la adaptación de los cultivos celulares de Nicotiana tabacum BY-2 al estrés abiótico, concretamente estrés salino. En dichas condiciones, la adaptación a nivel subcelular implica modificaciones ultrastructurales que permiten a las celulas crecer. Para la identificación de los factores que influyen en la adaptación celular al estrés salino y las modificaciones que se producen en la célula, se han utilizado técnicas de microcopía electrónica y óptica. Por otra parte, se han estudiado nuevos mecanismos de captación y acumulación subcelular de sodio mediante el análisis del tráfico de membranas (endocitosis). Para este estudio se han utilizado técnicas in vivo mediante microscopía de laser confocal. Estos estudios han sido completados con la utilización de técnicas de transcriptómica, proteómica e ionómica, que nos permiten identificar qué factores moleculares son los que pueden estar regulando la adaptación a altas concentraciones salinas. Así mismo, debido a que las giberelinas están implicadas en el proceso de elongación y crecimiento celular, y estudios recientes han relacionado el papel de las mismas con la tolerancia de plantas a salinidad, hemos estudiado la influencia de estas hormonas en la adaptación de las células vegetales a dicho estrés. Con este fin, se ha realizado un estudio sobre la alteración en el metabolismo de las GAs en condiciones salinas y cómo afecta esta alteración a la adaptación de dichas células a estas condiciones de estrés. Por otra parte, hemos fijado nuestra atención en los cambios producidos en la estructura de la pared celular en el proceso de adaptación a salinidad. En este estudio se han analizado principalmente las extensinas y proteínas ricas en arabinogalactanos (AGPs) mediante su identificación y distribución a nivel subcelular, utilizando anticuerpos específicos contra epítopos de estos compuestos. El desarrollo de estos objetivos se ha llevado a cabo mediante técnicas bioquímicas, celulares y de biología molecular que nos han permitido obtener una visión más integrada de los mecanismos implicados en la adaptación de las células al estrés salino mediante la regulación hormonal de los cambios en la estructura y composición de la pared celular. / The aim of this thesis is to enhance our knowledge about the mechanisms of the cell line Nicotiana tabacum BY-2 to the stress conditions, in particular, to high salinity stress. Under these conditions, the adaptation at the subcellular level implies ultrastructural modifications that allow the cells to grow. To identify the factors that may affect this adaptation process to the salinity stress and the possible modifications that may take place in the cell, electronic and light microscopy has been implemented. Additionally, potential new mechanims for subcellular uptake and accumulation of sodium have been investigated by analysing membranes vesicle trafficking (endocytosis). In this work, laser confocal in vivo techniques have been applied. Transcriptomic, proteomic and ionomic tools have been successfully used to complement these studies. Since gibberellins (GAs) are involved in the growth and elongation of plant cells, and recent studies show evidence of the association between GAs and plant tolerance to salinity conditions, the influence of GAs on the plant cells adaptation to salinity stress has also been investigated. This study has also examined, the putative changes in the GAs metabolism under the salinity stress conditions and how these changes may affect the plant cells adaptation. We are also look at the structural changes that may occur in the cell wall during the adaptation process to the salinity conditions, since this may play a major role in the control of the cell size. For this purpose, we have analyzed extensins and arabinogalactan-proteins (AGPs) by identifying their presence and distribution at the subcellular level using specific antibodies raised against epitopes of these molecules. To carry out all these objectives, several biochemical, cellular and molecular tools have been implemented to obtain an integrated view of the possible mechanisms that underlie the structural and compositional changes that occur during the adaptation process of plant cells to salinity stress and, of the regulation and effects of hormones on those changes.

Los ambientes salinos son hábitats caracterizados por presentar suelos altamente salinos, es decir, con una conductividad eléctrica mayor de 4 mS/cm. Estos ambientes están ampliamente distribuidos por todo el mundo, pero aparecen con mayor frecuencia bajo climas templados y mediterráneos con bajas precipitaciones, bajo condiciones áridas, semiáridas o secas, en las que se produce la acumulación de sales en sus suelos donde la escasez de lluvias y las altas temperaturas lo permiten. La sal induce un alto estrés en las plantas y pocas especies vegetales son capaces de tolerar una alta salinidad, por lo que estos hábitats se caracterizan por una baja diversidad vegetal en la que sólo plantas tolerantes al estrés salino pueden sobrevivir. Estas condiciones estresantes causan que la vegetación halófila aparezca distribuida en una zonación marcada en los ecosistemas salinos, formando una estructura espacial bien delimitada. Desde los primeros días de la Ecología de comunidades, se ha aceptado la idea de que las comunidades de plantas no están ensambladas al azar y que sólo existen en ciertas combinaciones vegetales. Sin embargo, la búsqueda de los principios para explicar el ensamblaje de las comunidades locales continúa siendo una cuestión a resolver en el estudio de la ecología de comunidades vegetales. Estudios recientes muestran que tanto los procesos estocásticos como los deterministas contribuyen a la formación del ensamblaje de comunidades, estableciendo la estructura de la comunidad vegetal. No obstante, entender los mecanismos fundamentales por los cuales las especies presentes a escala regional son seleccionadas localmente requiere una evaluación de la importancia de los diferentes procesos abióticos y bióticos que influyen en la estructura de la comunidad. La existencia de estructuras ecológicas en diferentes hábitats sugiere que existen reglas de ensamblaje que determinarían las restricciones en la estructura de la comunidad y en la composición florística debido a filtros ecológicos, y que permitirían predecir qué especies vegetales podrían coexistir en un hábitat específico. Los filtros ambientales dirigen el ensamblaje ecológico a diferentes escalas, mostrando dos tipos diferentes de procesos: (1) abióticos, en los cuales influyen los factores ambientales, tales como los gradientes edáficos y las condiciones climáticas; y (2) bióticos, que están determinados por las interacciones bióticas, como la competencia o facilitación entre especies. En este marco, este filtrado ambiental actuaría sobre los rasgos funcionales de las especies para formar las comunidades locales. De este modo, el estudio de los rasgos funcionales permitiría observar la diferenciación ecológica entre especies que se produce por los procesos de ensamblaje. Por tanto, la diversidad funcional es esencial para entender la estructura de la comunidad vegetal y su composición florística, así como, para predecir la respuesta de las comunidades vegetales a los diferentes factores ambientales. Existen distintos patrones que se pueden observar al estudiar los rasgos funcionales: convergencia y divergencia de rasgos. Los patrones de convergencia y divergencia de rasgos aparecen cuando las especies vegetales coexistentes son, respectivamente, más o menos funcionalmente similares de lo esperado al azar. La convergencia de rasgos funcionales puede mostrar tanto efectos abióticos (selección de especies con tolerancias ecológicas compartidas) como interacciones bióticas (exclusión competitiva), mientras que la divergencia de rasgos indica la diferenciación de nichos de las especies. La flora y vegetación de los saladares del sureste de la península ibérica han sido estudiadas por diferentes autores. No obstante, ningún estudio previo ha abordado un intento de establecer las reglas de ensamblaje de la vegetación de estos ambientes. Para conseguir este objetivo, sería necesario realizar un estudio de la estructura ecológica de estos hábitats para, con posterioridad, poder analizar su estructura funcional. Hasta el momento, solo existen algunos estudios centrados en la estructura ecológica de los ambientes salinos del sureste de la península ibérica. Sin embargo, dichos estudios muestran una visión excesivamente local, lo que hace necesaria una aproximación más amplia que incluya un mayor número de localidades en un área geográfica más extensa. Así pues, la presente tesis doctoral se enmarca en el estudio de la estructura ecológica y funcional de las comunidades vegetales de ambientes salinos mediterráneos. En este contexto, la presente tesis doctoral se organizada como un compendio de publicaciones y comprende artículos de revistas ya publicados, así como manuscritos en revisión o en preparación. Cada uno de ellos ha sido asignado a una sección de la tesis según el tema tratado. La sección I Aportaciones a la flora de los ambientes salinos presenta dos capítulos (1 y 2) sobre el estudio de táxones de Limonium de difícil adscripción presentes en la zona geográfica estudiada. Estos táxones forman parte de la composición florística de las zonas de estudio. De este modo, se pretende ahondar en el estudio de uno de los grupos taxonómicos más complejos de la flora mediterránea, como lo es la familia Plumbaginaceae, cuyos táxones están integrados mayoritariamente por especies del género Limonium. La sección II Estructura ecológica y funcional en saladares mediterráneos comprende dos capítulos (3 y 4) que tratan sobre el estudio de la estructura ecológica y funcional de los ambientes salinos en el sureste de la península ibérica. El capítulo 3 es un estudio para identificar las principales comunidades halófilas presentes en ambientes salinos, así como, aquellos factores abióticos responsables de la estructura de la vegetación. Con estos datos, se pretende establecer un modelo suelo-planta capaz de explicar los patrones de la distribución de esta vegetación en los saladares mediterráneos. El capítulo 4 se centra en el estudio del filtrado ambiental y los procesos bióticos en estos mismos ambientes salinos, junto con el establecimiento de las reglas de ensamblaje para las comunidades halófilas, que permitan explicar la estructura funcional de los saladares mediterráneos en relación con el efecto de las variables edáficas. Finalmente, la sección III Estructura ecológica y funcional en tarayales mediterráneos incluye dos capítulos (5 y 6) sobre el estudio de la estructura ecológica y funcional de las comunidades vegetales de Tamarix en la península ibérica. El capítulo 5 trata sobre un estudio que analiza la influencia de las variables del suelo en la composición florística de los tarayales; del mismo modo, se establece un modelo suelo-planta para los tarayales de la península ibérica con el que se propone un nuevo sistema de clasificación ecológica basado en los resultados obtenidos. El capítulo 6 corresponde al estudio del filtrado ambiental y los procesos bióticos en las comunidades de Tamarix, estableciendo reglas de ensamblaje que expliquen la estructura funcional de los tarayales en función del efecto de las variables edáficas.

No se posee.