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Relações hídricas em citrus irrigado por gotejamento sob estresse hídrico contínuo e intermitente / Water relations of citrus under drip irrigation: continuous and intermittent water stressFraga Junior, Eusimio Felisbino 25 January 2012 (has links)
Para que ocorra a indução floral em citros, as plantas necessitam passar por algum tipo de estresse hídrico ou térmico (baixas temperaturas). Apesar do estresse hídrico ser importante para o florescimento, condições extremas deste tipo de estresse podem prejudicar o desenvolvimento e a fixação dos frutos na planta posteriormente ao período de florescimento. Neste sentido, a redução da fração de área molhada do solo pode também ser uma fonte de estresses hídrico nas plantas. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo estudar o efeito do estresse hídrico e da fração de área molhada (100% e 12,5%) nas relações hídricas da laranjeira Valência, sob dois tipos solo e dois porta-enxertos. O experimento foi conduzido na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido. Foi utilizado o delineamento em esquema fatorial 2 x 2 x 2 x 2 com os tratamentos dispostos em faixas, totalizando 16 tratamentos, constituídos da combinação de dois tipos de solos (argiloso e franco-arenoso), dois porta-enxertos (limoeiro Cravo e citrumelo Swingle), duas frações de área molhada (100% e 12,5%) e dois níveis de deficiência hídrica: 1) Estresse Hídrico Contínuo (suspensão da irrigação por 30 dias) 2) Estresse Hídrico Intermitente (sub-lâmina) - aplicação de 30% da ET0. As plantas foram conduzidas em caixas de 500 L internamente divididas em compartimentos. O inicio do experimento de estresse hídrico consistiu em realizar a irrigação do volume total do solo, elevando-o a capacidade de campo, sendo suspensas as irrigações durante o período de avaliação, sendo após realizado o acompanhamento diário do consumo hídrico em cada compartimento das caixas. Amostrou-se o sistema radicular das plantas, para cada compartimento existente para averiguar a existência de adaptação radicular em função da restrição de área molhada. Determinou-se simultaneamente a transpiração de todas as plantas através de sondas de dissipação térmica, o conteúdo de água no solo, o crescimento das plantas (área foliar e diâmetro de caule), o potencial de água na folha e a temperatura foliar. A extração de água no solo após 6 meses de irrigação localizada indica que o sistema radicular na zona irrigada consegue redistribuir parte da água absorvida, pelo sistema radicular da planta que se encontra na área seca, mantendo-o vivo. Observa-se que no solo argiloso as plantas apresentaram um maior comprimento total de raízes do que no solo arenoso. A média do módulo do potencial da água na folha das plantas sob condição simulada de irrigação por gotejamento, foi 31,5% maior quando comparado às plantas com 100% de solo molhado (-1,085 MPa e -0,7435 MPa). Em termos de área foliar, o estresse contínuo promoveu uma maior desfolha das plantas, sendo significativa a diferença entre os tipos de solo, as condições de estresses e a interação tipo de solo e porta-enxertos. Treze dias após a imposição dos estresses, a temperatura foliar, nos períodos de maior demanda atmosférica (14:00hs) tende a ser maior do que a temperatura do ar. Independente do tipo de estresse, para solo arenoso a transpiração diminui quanto se impõe a redução de área molhada (gotejamento). Esperava-se que os tipos de estresse hídrico impostos apresentassem uma diferenciação de consumo hídrico nas plantas, no período de retomada da irrigação, sendo o estresse intermitente o que deveria apresentar o maior consumo hídrico; nos resultados obtidos não ficou muito clara e estabilizada esta tendência, apesar do nível de desfolha e o potencial de água nas folhas confirmaram as hipóteses inicialmente formuladas. Existe a possibilidade de que o método de dissipação térmica tenha sofrido influência significativa da desfolha no gradiente térmico natural, o que pode ter ocasionado imprecisão nos dados coletados e resultado inconsistência nos fluxos de seiva calculados neste período de baixo índice de área foliar. / In order to present floral induction, citrus plants need to undergo some type of thermal (low temperature) or water stresses. However, despite a certain level of water stress is important for the flowering, excessive water stress can impair the development and fruit set in the plant. In this sense, to reduce the fraction of wetted area of the soil can also be a source of water stress in plants. This paper aims to study the effect of water stress and the fraction of wetted area (100% and 12.5%) in Valencia orange tree transpiration under two soil types and two rootstocks. The experiment was conducted at the Department of Biosystems Engineering at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ / USP) in a protected environment. It was used a randomized design in a factorial 2 x 2 x 2 x 2 with treatments arranged in strips, totaling 16 treatments combinations, consisting of two soil types (clay and sandy loam), two-door grafts (Rangpur lime and citrumelo \'Swingle\'), two fractions of wetted area (100% and 12,5%) and two levels of water stress: 1) Continuous Stress (suspension of irrigation for 30 days) 2) Intermittent Stress (deficit irrigation: 30% ET0). The plants were conducted in 500 L boxes divided into compartments inside. At the beginning of the water stress experiment, soil moisture was set to field capacity. Irrigation was suspended during the evaluation period, and it was monitoring every day the water consumption in each compartment boxes. Root systems of plants were sampled for each compartment to determine total length of roots in the soil. It were determined the individual transpiration of each plant using thermal dissipation probes (sap flow / Granier), the water content in soil, the plant growth (leaf area and stem diameter), the leaf water potential and leaf temperature. The extraction of water in the soil after 6 months of drip irrigation indicates that the root system in the irrigated area redistribute some of the absorbed water to the root system that is in the dry area, keeping it alive waiting for the raining period. It was observed for the clay soil a greater total length of roots compared to the sandy soil. The mean of leaf water potential for plants under simulated drip irrigation conditions (12.5 % wetted area) was 31,5% higher compared to plants with 100% of wetted area (-1,085 MPa and -0,7435 MPa). In terms of leaf area, the continuous stress promoted a greater leaf loss of plants, with a significant difference between soil types, stress types and the interaction of soil type and rootstock. Thirteen days after the imposition of the water stresses, leaf temperature at around 2:00 pm tends to be higher than air temperature. For sandy soil, independent of the water stress type, transpiration decreases as the wetted area is reduced (drip). It was expected for the water stress types imposed, a differentiation of plants water consumption after resuming irrigation for fruit set, being the intermittent stress the greatest water consumption treatment. The results obtained are unclear and non-stabilized for this trend, although leaf losses and leaf water potential confirmed the hypothesis initially formulated. There is a possibility that thermal dissipation probles suffered significant influence of leaf losses on the natural thermal gradient, which may have caused inaccuracies in the collected data, resulting inconsistent values of sap flow calculated for this period of low leaf area index.
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Qualidade das mudas clonais de dois híbridos de eucalipto em função do manejo hídrico /Garcia, Rodolfo D'Aloia, 1984- January 2011 (has links)
Orientador: Magali Ribeiro da Silva / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Jane Luisa Wadas Lopes / Resumo: No Brasil observa-se que o cultivo do eucalipto contribui expressivamente na economia nacional, isso se dá em decorrência de elevadas taxas de produtividade das florestas existentes no território nacional. Analisando então, uma floresta produtiva se inicia através de mudas com boa qualidade morfológicas e resistentes às adversidades fisiológicas apresentadas pelo meio, para se definir como sendo de boa qualidade uma série de fatores são considerados essenciais no processo de produção desta muda, e o manejo hídrico é um fator primordial a ser analisado. Os estudos sobre manejo hídrico em viveiros de produção são escassos e desatualizados em decorrência das diversas descobertas no âmbito clonal de produção de mudas. Neste sentido o trabalho teve por objetivo verificar a influência da lâmina e a frequência de irrigação, aplicadas as mudas de Eucalyptus grandis vs. Eucalyptus urophylla em ambiente controlado, com o foco final na formação de uma muda de melhor qualidade para as mais diversas necessidades do mercado florestal. O experimento foi conduzido no Viveiro do Departamento de Recursos Naturais/Setor de Ciências Florestais, na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) da UNESP, no município de Botucatu - SP. O trabalho constituiu-se de dois experimentos sendo um com o clone 144 (mais resistente ao déficit hídrico) e o outro com o clone 103 (mais suscetível ao déficit hídrico). O substrato utilizado foi o produto comercial denominado Carolina Soil Florestal®. O delineamento estatístico foi um fatorial (3x2) inteiramente casualizado constituído dos seguintes fatores: 2 frequências de irrigação (2 e 5 vezes ao dia) e 3 lâminas brutas de irrigação (8, 12 e 16 mm). O experimento foi composto por 06 tratamentos, cada qual composto por... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil we found that each passing day the national economy depends on the cultivation of eucalyptus. Thus a productive forest comes from a good quality seedlings. This study aimed to investigate the influence of intensity and frequency of irrigation applied to seedlings of Eucalyptus grandis vs. Eucalyptus urophylla in a controlled environment with a focus on the formation of a final change to better quality, both in nursery and field workers. The experiment was conducted in the Nursery Department of Natural Resources / Division of Forest Science at the Experimental Farm Lageado belonging to the Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) of UNESP, Botucatu - SP. The substrate used was a commercial product called Carolina Forest Soil. The design was a factorial (3x2x2) randomized consists of the following factors: 3 intensity of irrigation (8, 12 and 16 mm), two irrigation frequencies (2 and 5 x day), two hybrid clones of Eucalyptus grandis vs. Eucalyptus urophylla. The experiment consisted of 12 treatments, each treatment with 04 replications, each consisting of 48 plants (24 plants useful per plate), totaling 96 plants per treatment. The seedling were evaluated as: aerial part height (H); diameter of collect (DC); aerial part... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Dinâmica do perfil transcricional de duas cultivares de cana-de-açúcar contrastantes à seca e submetidas ao déficit hídrico prolongado /Konrad, Daniela January 2019 (has links)
Orientador: Maria Ines Tiraboschi Ferro / Resumo: Períodos prolongados de seca têm se tornado mais frequentes em algumas regiões do Brasil. Além disso, a expansão da cultura de cana-de-açúcar para regiões com deficiência hídrica prolongada torna a produção sucroenergética limitada nestes locais. A melhor forma de contornar esse problema é utilizar cultivares tolerantes a este estresse. Neste trabalho, o perfil de expressão gênica da cana-de-açúcar foi avaliado, a partir de duas cultivares com respostas contrastantes ao déficit hídrico: uma delas com comportamento considerado tolerante (SP81-3250), e a outra altamente exigente em água (RB855453), considerada sensível. Ambas foram submetidas a três potenciais hídricos do solo (controle (sem estresse hídrico), déficit hídrico moderado e déficit hídrico severo) a partir de 60 dias após o plantio. Essas plantas foram avaliadas molecular e fisiologicamente em três épocas distintas: 30, 60 e 90 dias após a aplicação dos tratamentos, sendo este um dos poucos estudos realizados até o momento sobre a resposta de plantas de cana-de-açúcar sob déficit hídrico prolongado, estresse esse que foi realizado no período conhecido como fase de formação da cana-de-açúcar, compreendendo o período mais crítico por demanda de água. A análise global da expressão gênica através da tecnologia de RNA-Seq mostrou alterações significativas em resposta ao déficit hídrico entre as duas cultivares. Os transcritos do genótipo tolerante apresentaram uma maior capacidade de reação das plantas frente ao déficit... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Extended periods of drought have become more frequent in some regions of Brazil. In addition, the expansion of sugarcane cultivation to regions with prolonged water deficiency makes sugarcane production limited at these locations. The best way around this problem is to use stress-tolerant cultivars. In this work, the sugarcane gene expression profile was evaluated from two cultivars with contrasting responses to water deficit: one of them with tolerant behavior (SP81-3250), and the other highly demanding in water (RB855453 ), considered sensitive. Both were submitted to three soil water potentials (control (without water stress), moderate water deficit and severe water deficit) from 60 days after planting. These plants were evaluated molecularly and physiologically at three different times: 30, 60 and 90 days after the application of the treatments. This is one of the few studies carried out so far on the response of sugarcane plants under prolonged water deficit. This stress was realized during the period known as sugarcane formation phase, comprising the most critical period by water demand. The overall analysis of gene expression through RNA-Seq technology showed significant changes in response to water deficit between the two cultivars. The transcripts of the tolerant genotype showed a higher reaction capacity of the plants to prolonged water deficit, while in the sensitive genotype, several plant survival mechanisms were repressed. The tolerant cultivar presented inducti... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Simulación hidrológica del sistema de abastecimiento de agua de la ciudad de Lima / Simulation of water supply in the city of Lima for the period 2020-2050 using the WEAP platformReynaga Tejada, Jose Luis, Cornelio Tovar, Jorge francisco 13 December 2021 (has links)
El objetivo de este estudio ha sido desarrollar un modelo hidrológico en la plataforma WEAP, para conocer la cobertura hídrica del abastecimiento de agua de la ciudad de Lima en un escenario actual (2020), a corto plazo 2025, mediano plazo (2035) y largo plazo (2050). El modelo WEAP (Sistema de Evaluación y Planificación del Agua), ha sido calibrado y validado con los registros históricos de los ríos Rímac, Chillón y Lurín, los cuales cuentan con información del periodo 1965-2019. Actualmente, el abastecimiento de agua potable a la ciudad de Lima proviene principalmente del río Rímac, con un caudal promedio de 18,63 m3/s y en época de estiaje se complementa con la explotación de aguas subterráneas de los acuíferos Rímac, Lurín y Chillón. con un volumen de 287 MMC/año. Es importante indicar que los recursos hídricos del río Rímac se complementan con los aportes de los proyectos Macapomacocha I, III y IV que aportan un volumen de 243.5 MMC/año y los aportes del túnel Gratón son 158 MMC/año. De las simulaciones realizadas se concluye que actualmente existe un déficit hídrico de 182 MMC/año y una cobertura del 81,8%. / The objective of this study has been to develop a hydrological model in the WEAP platform, to know the water coverage of the water supply of the city of Lima in a current scenario (2020), in the short term 2025, medium term (2035) and long term term (2050). The WEAP (Water Assessment and Planning System) model has been calibrated and validated with the historical records of the Rímac, Chillón and Lurín rivers, which have information from the 1965-2019 period. Currently, the supply of drinking water to the city of Lima comes mainly from the Rímac River, with an average flow of 18.63 m3 / s and in the dry season it is complemented by the exploitation of groundwater from the Rímac, Lurín and Chillón Aquifers. with a volume of 287 MMC / year. It is important to indicate that the water resources of the Rímac River are complemented by the contributions of the Macapomacocha I, III and IV projects that contribute a volume of 243.5 MMC / year and the contributions of the Graton tunnel are 158 MMC / year. From the simulations carried out, it is concluded that there is currently a water deficit of 182 MMC / year and a coverage of 81.8%. / Tesis
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Análisis de la infraestructura hidráulica del sistema Chancay-Lambayeque y su impacto en la ecoeficiencia y la huella hídrica de la producción agrícolaDelgado Mansilla, Juan Alonso 19 March 2020 (has links)
La presente tesis analiza la importancia de la infraestructura hidráulica menor y su impacto sobre la huella hídrica y la ecoeficiencia de la producción agrícola, enfocándose en el agua perteneciente al sistema de la cuenca Chancay-Lambayeque y los cultivos predominantes de dicha región, siendo estos la caña de azúcar, el arroz y el maíz amarillo duro. Para ello, se empieza por la presentación del caso donde se da a conocer la estructura del sistema, las diferentes comisiones de regantes que conforman la junta de usuarios y sus respectivas superficies bajo riego y volúmenes de agua asignada. Se prosigue con el cálculo de pérdidas de agua por distribución y aplicación generadas a causa de la infraestructura hidráulica para poder calcular la cantidad de agua neta utilizada para la producción de los cultivos señalados, definida en este estudio como huella hídrica. Los resultados obtenidos se comparan con el cálculo de la huella hídrica teórica hallada mediante simulaciones en el software CROPWAT 8.0, para determinar las diferencias entre ambas y sus posibles causas. Finalmente, se calculan indicadores económicos y se estima gráficamente la eficiencia ambiental entre comisiones, con el fin de conocer qué cultivos reportan mayor rentabilidad económica por su venta y en qué comisión se obtiene la mejor relación entre producto generado y recurso empleado para su obtención. La importancia de esta investigación radica en que, siendo la agricultura una actividad económica tan importante para el país, y estando los recursos naturales relacionados a ella bajo un constante consumo y degradación que no hacen más que promover su escasez, es un deber llevar a cabo las prácticas agrícolas de la manera más eficiente posible, tanto en el ámbito ecológico como económico, con el fin de que su desarrollo y ejecución sea sostenible en el tiempo. Los resultados obtenidos señalan que la infraestructura hidráulica menor juega un rol fundamental en cuanto a la conservación de los recursos naturales destinados a la agricultura y, por ende, su mejora y la implementación de nuevas tecnologías permitirán un aumento en la productividad en el uso del agua y de los suelos, haciendo más eficiente la producción de los cultivos estudiados.
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Respuesta transcripcional al estrés hídrico en mandarino. Estudio genómico-funcional con micromatrices de cDNAGimeno Romeu, Jacinta 07 May 2008 (has links)
La citricultura es una de las ramas de la fruticultura de mayor producción a nivel mundial, siendo España el cuarto productor y primer país exportador mundial de cítricos para consumo en fresco (FAO, 2005). La obtención de nuevas variedades que se adapten a las exigencias de mercado y de cultivo es la clave para continuar siendo competitivos. La reducción de las precipitaciones en muchas zonas agrícolas provoca que el estrés hídrico sea uno de los estreses abióticos que más limita la producción de los cultivos, entre ellos los cítricos. Aunque son numerosos los estudios orientados a conocer mejor la respuesta de la planta ante el estrés hídrico a nivel molecular en especies modelo, son pocos los trabajos realizados en relación a la respuesta al estrés hídrico en cítricos. Este trabajo tiene como objetivo el desarrollo de herramientas que nos permitan conocer mejor la respuesta de los cítricos frente a este estrés que en un futuro puedan utilizarse para conseguir cítricos que sean capaces de aprovechar mejor el agua disponible en condiciones adversas, evitando las importantes pérdidas de cosecha.
El análisis global de la respuesta a estrés hídrico en cítricos se ha llevado a cabo a través de un estudio del transcriptoma de los cítricos sometidos a este estrés. Para ello se han utilizado dos abordajes, la generación de ESTs y la hibridación de micromatrices de cDNA, que han permitido identificar genes candidatos a estar implicados en la respuesta a estrés hídrico.
La generación de ESTs se ha realizado a partir de la secuenciación de un total de 2296 clones aislados de dos bibliotecas de cDNA sustraido, Drought1 y Drought2, construidas a partir de hojas y raíces de plantas sometidas a estrés hídrico respectivamente. Las ESTs obtenidas han pasado a formar parte de la colección del CFGP (Citrus Functional Genomics Project). Como resultado del estudio de los unigenes resultantes de las bibliotecas construidas con material sometido a estrés hídrico, en relación con el r / Gimeno Romeu, J. (2007). Respuesta transcripcional al estrés hídrico en mandarino. Estudio genómico-funcional con micromatrices de cDNA [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1993
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Estudio y diseño del módulo de transplante de una transplantadora para suelos acolchados en el cultivo de la fresaGutiérrez Vaca, César 04 August 2008 (has links)
Se propone y estudia la viabilidad del trasplante en suelo a punto de marchitamiento permanente (PMP) con riego sectorizado posterior, con el objeto de diseñar y construir una trasplantadora de plantas a raíz desnuda para suelos acolchados, que realice el trasplante en las condiciones mencionadas.
Se realiza un estudio donde las plantas de fresa son sometidas a estrés hídrico para determinar el tiempo máximo permitido para que la nascencia no se vea afectada. También se estudia el corte parcial de raíz que facilite el trasplante mecánico.
Se han estudiado diferentes combinaciones en el corte del film de plástico haciendo intervenir los siguientes factores: tipo de cuchilla; velocidad de corte, constante o caída libres; masa de la cuchilla cortadora; grosor del plástico; textura, humedad y compactación del suelo de asiento. Del estudio del proceso de corte de plástico sobre suelo, se ha deducido la influencia de esos factores en la calidad y eficiencia del corte, la energía requerida y el desplazamiento ocasionado hasta la rotura.
En base a los resultados obtenidos en los estudios anteriores, se ha diseñado y construido un prototipo de módulo de trasplante, y un dispositivo de pruebas. Se evaluaron el desempeño del cortador, gancho y pinza, componentes principales del módulo. El módulo presenta un comportamiento satisfactorio en términos generales, comprobando la viabilidad técnica del concepto propuesto. / Gutiérrez Vaca, C. (2008). Estudio y diseño del módulo de transplante de una transplantadora para suelos acolchados en el cultivo de la fresa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2922
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Influencia de diferentes factores agrológicos y tecnológicos sobre la mejora de la calidad de los vinos tintos de bobalSánchez Diana, Nicolás 30 September 2008 (has links)
El presente trabajo tiene como objetivo conocer la influencia de algunos factores agrologicos y tecnologicos sobre la calidad de los vinos tintos de la variedad tinta (Vitis vinifera L.) Bobal en las condiciones de cultivo tradicional de los viñedos situados en Requena. Todas las experiencias se han llevado a cabo en el campo y bodega experimental de la Escuela de Viticultura y Enología de Requena (Diputación de Valencia).
El exceso de vigor alarga el ciclo fenologico de la viña , aumaenta la velocidad de crecimiento y peso de madera de poda. Por contra el estrés hídrico reduce la fotosisntesis, favorece la parada de crecimiento, limita el tamaño de las bayas y estimula la sintesis de compuestos fenolicos. Un deficit hidrico moderado puede ser favorable al potencial enologico de la variedades tintas. Para conocer el regimen hidrico de la variedad, se ha medido el potencial hídrico durante los años 2000 y 2001, intentando buscar posibles diferencias respecto a otras variedades como Syrah, Tempranillo, Cabernet Sauvignon, Chardonnay y Parellada, cultivadas en su mismo entorno. No se encontraron diferencias siginificativas en el potencial hidrico foliar de base para ninguna de ellas. El potencial hidrico a medio dia indica diferencias para el año 2000, y es siginificativo el hecho que la variedad Bobal tenga el potencial menos megativo durante los dos años de estudio.
La mayor parte de los vinos de la variedad Bobal se han caracterizado por su bajo grado alcoholico, alta acidez, intenso color y rusticidad de sus taninos. Si se atiende a otros parametros distintos del contenido en azucares y de la acidez el momento optimo de vendimia siempre a supuesto una de las tareas mas dificiles de establecer en los vinos de calidad. Por ello, en este trabajo se han realizado vendimias con diferentes estados de madurez intentando determinar el mejor momento para realizar la vendimia, conjuntamente se analizó la madurez fenolica de las uvas y asi poder / Sánchez Diana, N. (2008). Influencia de diferentes factores agrológicos y tecnológicos sobre la mejora de la calidad de los vinos tintos de bobal [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3306
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Unravelling the Physiological and Genetic Adaptation of Grafted Pepper under Saline and Hydric StressesLópez Serrano, Lidia 22 February 2021 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El pimiento es un cultivo muy importante a nivel mundial, pero es sensible a la falta de agua y a la salinidad. No obstante, se puede mejorar la tolerancia mediante la técnica del injerto. El Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias y la Universidad Politécnica de Valencia han realizado estudios previos para seleccionar accesiones de pimiento tolerantes a ambos estreses, utilizando después una selección de ellos como portainjertos para estudiar los mecanismos fisiológicos de tolerancia y aumentar la rentabilidad de su producción. Sin embargo, después de todos estos estudios, la información disponible es limitada. En este sentido, los objetivos que se han planteado en esta tesis doctoral fueron: i) seleccionar nuevas accesiones tolerantes de pimiento a la salinidad y escasez de agua, para aumentar la disponibilidad de genotipos tolerantes y usarlos en futuros programas de mejora, con el objetivo final de obtener nuevos portainjertos con una tolerancia mejorada; ii) identificar a corto plazo los mecanismos fisiológicos de tolerancia al estrés hídrico de una accesión tolerante (A25) usada como portainjerto; iii) identificar a corto plazo los mecanismos fisiológicos de tolerancia a la salinidad de un nuevo portainjerto híbrido tolerante (NIBER®); iv) encontrar los principales mecanismos moleculares de tolerancia a la salinidad de una accesión tolerante (A25) respecto a una sensible (A6) desde el punto de vista transcriptómico.
Una vez realizados estos ensayos, en primer lugar, pudimos relacionar positivamente la capacidad fotosintética y el mantenimiento del crecimiento en plantas tolerantes a estrés hídrico y salino, tanto sin injertar como injertadas; de hecho, basándonos principalmente en esta relación, seleccionamos las accesiones A34 y A31 como tolerantes a estrés salino e hídrico, respectivamente. Además, demostramos que el papel principal de la prolina en los estreses estudiados no está ligado a la bajada de potencial osmótico; sin embargo, se identificaron funciones protectoras de este aminoácido que, junto a otras moléculas antioxidantes como los fenoles, contribuyen en el pimiento a aumentar la tolerancia. Igualmente importante es el peróxido de hidrógeno, que se relacionó con la capacidad antioxidante en pimiento, funcionando como molécula señalizadora en estrés salino. Asimismo, la bajada de ácido abscísico y la modificación de la expresión de genes relacionados han sido también relevantes en condiciones de estrés salino para mantener la apertura estomática y, por consiguiente, el crecimiento en plantas sin injertar e injertadas sobre portainjertos tolerantes. Se demostró también que la limitación del transporte de Na+ a hojas, así como el transporte y acumulación eficiente de K+ en raíces y hojas, son esenciales para alcanzar la homeostasis iónica y por tanto la tolerancia en pimientos injertados sobre portainjertos tolerantes. Para finalizar, el estudio de las rutas moleculares fue una herramienta útil para confirmar el comportamiento fisiológico y agronómico de una accesión de pimiento previamente clasificada como tolerante a la salinidad, descubriendo además nuevos mecanismos no referenciados hasta el momento. Los genes diferencialmente expresados encontrados estaban relacionados con la señalización hormonal, el crecimiento y desarrollo de las plantas, la fotoprotección, la regulación de los transportadores de iones y la detoxificación de ROS. / [CA] El pimentó és un cultiu molt important mundialment, però és sensible a la falta d'aigua i la salinitat. No obstant això, es pot millorar la tolerància mitjançant la tècnica de l'empelt. L'Institut Valencià d'Investigacions Agràries i la Universitat Politècnica de València han fet estudis previs per a seleccionar accessions de pimentó tolerants a tots dos estressos i a continuació, una selecció d'entre elles es va utilitzar per a estudiar els mecanismes fisiològics de tolerància i augmentar la rendibilitat de la seua producció. No obstant això, després de tots aquests experiments, la informació encara és limitada. En aquest sentit, els objectius que s'han plantejat en aquesta tesi doctoral van ser: i) seleccionar noves accessions tolerants de pimentó a la salinitat i la falta d'aigua, per a augmentar la disponibilitat de genotips tolerants i usar-los en futurs programes de millora, amb l'objectiu final d'obtindre nous portaempelts amb una tolerància millorada; ii) identificar a curt termini els mecanismes fisiològics de tolerància a l'estrès hídric d'una accessió tolerant (A25) usada com portaempelt; iii) identificar a curt termini els mecanismes fisiològics de tolerància a la salinitat d'un nou portaempelt híbrid tolerant (NIBER®); iv) trobar els principals mecanismes moleculars de tolerància a la salinitat d'una accessió tolerant (A25) respecte a una sensible (A6) des d'un punt de vista de la transcriptòmica. Després de realitzar aquests assajos, en primer lloc, vam poder relacionar positivament la capacitat fotosintètica i el manteniment del creixement en plantes tolerants a l'estrès hídric i salí, tant sense empeltar com empeltades; de fet, basant-nos principalment en aquesta relació, vam seleccionar les accessions A34 i A31 com tolerants a l'estrès salí i hídric, respectivament. A més a més, vam demostrar que el paper principal de la prolina en els estressos estudiats no està lligat a la baixada de potencial osmòtic; en canvi, es van identificar diferents funcions protectores d'aquest aminoàcid, que, junt a altres molècules antioxidants com els fenols, contribueixen en el pimentó a combatre'ls. Igualment important és el peròxid d'hidrogen, que es va relacionar amb la capacitat antioxidant del pimentó, funcionant com a molècula senyalitzadora a l'estrès salí. Així mateix, la baixada d'àcid abscísic i la modificació de l'expressió de gens relacionats de la seua senyalització han sigut també rellevants en condicions d'estrès salí per a mantindre l'obertura estomàtica i per tant el creixement en plantes sense empeltar i empeltades amb portaempelts tolerants. Es va demostrar també que la limitació del transport de Na+ a les fulles, així com el transport i l'acumulació eficient de K+ a les arrels i les fulles, són essencials per a aconseguir l'homeòstasi iònica i per tant la tolerància en pimentons empeltats damunt portaempelts tolerants. Per concloure, l'estudi de les rutes moleculars va ser un instrument útil per a confirmar el comportament fisiològic i agronòmic d'una accessió de pimentó prèviament classificada com a tolerant, descobrint a més nous mecanismes no trobats fins ara. Els gens diferencialment expressats trobats estaven relacionats amb la senyalització hormonal, el creixement i el desenvolupament de les plantes, la fotoprotecció, la regulació dels transportadors de ions i la detoxificació de ROS. / [EN] Pepper culture is economically very important worldwide, although it is very sensitive to suboptimal conditions of water and high salinity. However, the tolerance to these stresses can be improved by the grafting technique. Previous studies of the Valencian Institute for Agricultural Research and the Polytechnic University of Valencia have been conducted to select pepper accessions that showed tolerance to both stresses, after which a further selection of them was used as rootstocks to find physiological mechanisms of tolerance and to increase its agronomic profit. However, after all these studies, the available information in this regard is still scarce. Therefore, the objectives of this thesis were to: i) screen new tolerant pepper accessions under high salt concentrations and suboptimal water conditions, to increase the availability of tolerant genotypes to be used in future breeding programmes, with the final aim of obtaining new and improved tolerant rootstocks; ii) identify the short-term physiological mechanisms of water stress tolerance of a tolerant accession (A25) used as a rootstock; iii) identify the physiological mechanisms of short-term tolerance to salinity of a new tolerant hybrid rootstock (NIBER®); and iv) find the main molecular pathways of salinity tolerance of a tolerant accession (A25) compared to a sensitive one (A6) by a transcriptomic approach.
After conducting these studies, we firstly found a positive relationship between photosynthetic capacity and growth maintenance in plants that were tolerant to water or salt stress, both grafted or ungrafted; indeed, based mainly on this relationship, we selected accessions A34 and A31 as tolerant to salt and water stress, respectively. In addition, we were able to demonstrate that the main role of proline under salinity and water scarcity is not linked herein to the drop in osmotic potential; on the contrary, we identified different protective roles that, together with other antioxidant protective molecules such as phenols, contribute to the tolerance of pepper plants to these environmental stresses. Moreover, hydrogen peroxide, a reactive oxygen species, was found to play important roles in the antioxidant capacity of pepper, working as a signalling molecule under salinity stress. Furthermore, the drop in abscisic acid concentration and its signalling deregulation were also shown to maintain stomatal aperture and thus the growth of the scion when grafted onto tolerant rootstocks and ungrafted accessions under high salt concentration conditions. It was also demonstrated that a limitation of Na+ transport to leaves, as well as a more efficient transport and accumulation of K+ in roots and leaves, are essential to reach ion homeostasis and, thus, tolerance in pepper plants grafted onto tolerant rootstocks. Finally, the study of the molecular pathways of tolerance was a useful tool to confirm the physiological and agronomical behaviour of a pepper accession previously classified as tolerant, although new mechanisms were also found. The differentially expressed genes found were linked to hormonal signalling, plant growth and development, photoprotection, regulation of ion transporters and ROS detoxification. / Quiero agradecer al Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), al Instituto Nacional de Investigación y Tecnología
Agraria y Alimentaria (INIA) y al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades por darme la oportunidad de disfrutar de la beca predoctoral
FPI-INIA (proyectos RTA2013-00022-C02-1 y RTA2017-00030-C02-00) con la que he realizado esta tesis doctoral y he podido aprender tanto
todos estos años, asistir a los congresos y realizar las estancias de investigación en el extranjero. / López Serrano, L. (2021). Unravelling the Physiological and Genetic Adaptation of Grafted Pepper under Saline and Hydric Stresses [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/162875 / Compendio
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Mecanismos de tolerancia a estrés salino e hídrico en plantas endémicas, raras o amenazadas.González Orenga, Sara 28 June 2021 (has links)
Tesis por compendio / [ES] La sequía y la salinidad son los factores ambientales que más afectan a las plantas, aunque en general, las plantas mediterráneas están bien adaptadas a las condiciones adversas. Las previsiones estiman que debido al calentamiento global las condiciones ambientales se volverán más estresantes, especialmente en las zonas semi-áridas y áridas como muchas áreas de la Península Ibérica. Estas condiciones pueden afectar a la presencia de muchas especies silvestres, en especial, de las que ya de por si están amenazadas, son raras o endémicas.
Tanto la sequía como el estrés salino provocan la activación de una serie de mecanismos de defensa o respuesta de las plantas, que incluyen entre otros, el control del transporte iónico, la acumulación de solutos compatibles u osmolitos, y la activación de sistemas antioxidantes.
Para contribuir a la conservación y/o reintroducción de las especies de interés en hábitats prioritarios se ha realizado un estudio multidisciplinar abarcando los parámetros que pueden afectar sus poblaciones, como el clima, el suelo, y la vegetación acompañante, junto a estudios comparativos sobre las respuestas a la sequía y a la salinidad. Para entender mejor los mecanismos de tolerancia se han incluido en el estudio además de los taxones de interés conservacionista, especies relacionadas genéticamente con diferentes niveles de tolerancia.
El estudio presenta dos objetivos principales: i) establecer la tolerancia relativa al estrés hídrico y salino de las especies en base a su distribución en la naturaleza y en los análisis realizados en campo y, en función de la inhibición relativa de su crecimiento bajo condiciones provocadas de estrés; y, ii) evaluar los cambios bioquímicos inducidos por el estrés analizando diferentes mecanismos de respuesta (inhibición de la fotosíntesis, transporte iónico, acumulación de osmolitos, mecanismos antioxidantes). / [CA] La sequera i la salinitat són els factors ambientals que més afecten les plantes, encara que en general, les plantes mediterrànies estan ben adaptades a les condicions adverses. Les previsions estimen que a causa del calfament global les condicions ambientals es tornaran més estressants, especialment en les zones semi-àrides i àrides com moltes àrees de la Península Ibèrica. Aquestes condicions poden afectar la presència de moltes espècies silvestres, especialment, de les que ja de per si estan amenaçades, són rares o endèmiques.
Tant la sequera com l'estrès salí provoquen l'activació d'una sèrie de mecanismes de defensa o resposta de les plantes, que inclouen entre altres, el control del transport iònic, l'acumulació de soluts compatibles u osmolits, i l'activació de sistemes antioxidants.
Per a contribuir a la conservació i/o reintroducció de les espècies d'interès en hàbitats prioritaris s'ha realitzat un estudi multidisciplinari abastant els paràmetres que poden afectar les seues poblacions, com el clima, el sòl, i la vegetació acompanyant, al costat d'estudis comparatius sobre les respostes a la sequera i a la salinitat. Per a entendre millor els mecanismes de tolerància s'han inclòs en l'estudi a més dels tàxons d'interès conservacionista, espècies relacionades genèticament amb diferents nivells de tolerància.
L'estudi presenta dos objectius principals: i) establir la tolerància relativa a l'estrès hídric i salí de les espècies sobre la base de la seua distribució en la naturalesa i en les anàlisis realitzades en camp i, en funció de la inhibició relativa del seu creixement sota condicions provocades d'estrès; i, ii) avaluar els canvis bioquímics induïts per l'estrès analitzant diferents mecanismes de resposta (inhibició de la fotosíntesi, transport iònic, acumulació de osmolits, mecanismes antioxidants). / [EN] Drought and salinity are the environmental factors that most affect plants, although in general Mediterranean plants are well adapted to adverse conditions. Predictions estimate that, due to global warming, environmental conditions will become more stressful, especially in semi-arid and arid areas, such as many areas of the Iberian Peninsula. These conditions may affect the presence of many wild species, especially those that are already threatened, rare or endemic. Both drought and salt stress cause the activation of a series of defence or response mechanisms in plants, which include, among others, the control of ionic transport, the accumulation of compatible solutes or osmolytes, and the activation of antioxidant systems. To contribute to the conservation and/or reintroduction of species of interest in priority habitats, a multidisciplinary study has been carried out covering parameters that may affect their populations, such as climate, soil and accompanying vegetation, together with comparative studies on responses to drought and salinity. To better understand tolerance mechanisms, genetically related species with different levels of tolerance have been included in the study, in addition to taxa of conservation interest. The study has two main objectives: i) to establish the relative tolerance to water and salt stress of the species according to their distribution in nature and based on field analyses and, according to the relative inhibition of their growth under stress-induced conditions; and, ii) to evaluate stress-induced biochemical changes by analysing different mechanisms (inhibition of photosynthesis, ionic transport, osmolyte accumulation, antioxidant mechanisms). / This research was partially funded by Project AICO/2017/039 from the Generalitat
Valenciana. / González Orenga, S. (2021). Mecanismos de tolerancia a estrés salino e hídrico en plantas endémicas, raras o amenazadas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/168443 / Compendio
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