En esta Tesis Doctoral se ha abordado el estudio de la respuesta al frío en el flavedo de frutos cítricos, simulando tratamientos cuarentenarios requeridos para evitar la propagación de plagas con la exportación. Desafortunadamente, hay variedades sensibles que desarrollan síntomas de daño por frío durante este tratamiento. En este trabajo se utilizaron frutos de Clementina de Nules (CN), variedad tolerante, y de Clementina Fortune (F), sensible, para analizar a nivel transcriptómico las respuestas de adaptación y de desarrollo de daños durante la exposición al frío. Para ello (1) se generaron dos genotecas de cDNA (una de longitud completa) representativas de flavedo de frutos CN sometidos a estrés por frío; (2) los cDNAs novedosos obtenidos se incluyeron (10,3%) junto con otros (12672 ESTs totales) para generar la primera micromatriz del Proyecto de Genómica de Cítricos; (3) mediante ésta micromatriz se abordó el análisis transcriptómico de CN y F. Los resultados manifestaron que en ambas variedades se produjo una represión de procesos biosintéticos, principalmente de proteínas y también de lípidos, y se activó su catabolismo. Algunas diferencias transcriptómicas podrían ser causantes, al menos en parte, de la tolerancia de CN, al igual que el retraso de la respuesta al frío en F. Por último, también se detectó un programa de expresión tardío exclusivo de F, que podría relacionarse con el desarrollo de daños. / Royo Brun, C. (2010). Respuesta de los frutos cítricos a las bajas temperaturas: estudio mediante micromatrices [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8642

Desde 2002 se ha detectado una enfermedad asociada a chancros en ramas de cítricos en las principales zonas citrícolas de España, afectando principalmente a clementinas y sus híbridos. A partir de una prospección de 132 parcelas se describió el síndrome y, a partir de los aislamientos realizados y ensayos de patogenicidad en invernadero y campo, se ha identificado a Phytophthora citrophthora como el agente causal de esta afección. Utilizando la técnica de los RAMS se encontró que la población de P. citrophthora estaba compuesta por 14 subgrupos. Alrededor del 90 % de los aislados estaba incluido en un único grupo poblacional y el 10 % restante en otros 13 grupos. No se ha encontrado evidencia de que esta variabilidad genética se deba a la reproducción sexual, pues ésta solo se encontró en un aislado de los 134 estudiados. Algunos aislados presentaron rangos elevados de insensibilidad a los fungicidas metalaxil y mefenoxam. En ensayos de inoculaciones de ramas en condiciones de campo llevados a cabo durante 27 meses se encontró que P. citrophthora fue más activa en los meses primaverales, seguida de las infecciones otoñales, estivales e invernales. Contrariamente, se concluyó que inoculaciones en varetas cortadas no representó una metodología fiable para la evaluación de la estacionalidad y agresividad de P. citrophthora y P. parasitica. Las regresiones efectuadas entre los promedios mensuales de área de lesión y las variables medioambientales y del hospedante indicaron que la temperatura y la humedad relativa medias de las máximas y el contenido relativo de agua de la corteza fueron los factores que más incidieron en el desarrollo de las lesiones. Se encontró evidencia de una diseminación vertical del patógeno desde el suelo hacia la copa de los árboles mediante el transporte por caracoles de la especie Helix aspersa, lo cual fue corroborado en experimentos bajo condiciones controladas. Este caracol fue capaz de transportar propágulos de P. citrophthora en su cuerpo / Álvarez Bernaola, LA. (2008). Estudios de etiología, epidemiología y control de un nuevo síndrome de lesiones en tronco y ramas principales de cítricos asociado a Phytophthora [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2926

Se determinó la respuesta de resistencia de 10 patrones de tomate a una población avirulenta de Meloidogyne javanica en maceta. Los ensayos se realizaron en primavera, cuando las temperaturas permitían la expresión fenotípica de la resistencia del gen Mi-1 (28˚C), en verano sometidos a altas temperaturas y en campo, exponiéndolos a altas densidades poblacionales del nematodo. A temperaturas inferiores a 28˚C los patrones mostraron gran variabilidad en la respuesta de resistencia que osciló entre alta y moderadamente resistente (PG-76, Gladiator, MKT-410; Brigeor, 42851, 43965, Big Power y He-man), hasta susceptible (Beaufort, Maxifort). Por encima de 28˚C, sólo dos patrones (PG-76 y He-man) inhibieron la reproducción del nematodo. Frente a distintas poblaciones de M. arenaria, M. incognita y M. javanica, el patrón PG-76, fue altamente resistente a todas las poblaciones, Brigeor osciló entre altamente resistente y moderadamente resistente, mientras que Beaufort y Maxifort mostraron menor resistencia o fueron totalmente susceptibles; además ésta varió en función de la población analizada. Se caracterizó molecularmente el locus Mi-1 en los patrones híbridos y cultivares de tomate estudiados. Se emplearon los marcadores moleculares PM3, PMi y Mi23, específicos para la caracterización del locus Mi en patrones híbridos de tomate (S. lycopersicum × S. habrochaites; S. lycopersicum × S. chilense), mediante PCR. También se realizaron análisis bioinformáticos con marcadores específicos (Mint-up/do, C172, C2S4, IMO-F1/R1, y VIGS) para determinar la presencia del gen Mi-1.2 en dichos patrones. Los resultados mostraron que los marcadores PMi y Mi23 amplifican homólogos del gen Mi-1 en S. chilense, S. habrochaites y S. peruvianum y también en S. lycopersicum (marcador Mi23). El marcador PM3 amplificó el gen Mi-1.2 en Beaufort y Maxifort (S. lycopersicum × S. habrochaites) pero no fue efectivo para los híbridos de S. chilense. El marcador molecular PM3, no pudo determinar la expresión de del gen Mi-1.2 en Beaufort y Maxifort por hallarse fuera de la secuencia codificadora (CDS) del gen. Análisis bioinformáticos indicaron que ningún marcador específico diseñado para el gen Mi-1.2, podía este gen de otros homólogos presentes en S. lypcopersicum y S. peruvianum. El nuevo marcador Pau-Do en combinación con el primer C2S4, amplificaron un fragmento de 1.494 pb en la CDS del gen Mi-1.2 en raíces y hojas de Beaufort y Maxifort. La durabilidad de la resistencia del gen Mi-1 después del cultivo reiterado de patrones de tomate se determinó en ensayos de campo durante tres años consecutivos, empleando PG-76 y Brigeor. El patrón PG-76 fue muy resistente después del 1er ciclo de cultivo, pero mostró resistencia intermedia y suscetibilidad al finalizar el 2o y el 3er año de cultivo, respectivamente. El patrón Brigeor y el cultivar de tomate resistente Monika (control) mantuvieron un nivel de resistencia intermedio al final del 3er cultivo, aunque ensayos posteriores confirmaron la aparición de virulencia. Los resultados mostraron que el cultivo reiterado de patrones de tomate resistentes seleccionó rápidamente aislados virulentos de M. javanica. El fenotipo virulento de estas poblaciones se analizó molecularmente con el marcador MVC, diseñado para distinguir las poblaciones virulentas seleccionadas de Meloidogyne de los aislados naturalmente virulentos. Se analizaron dos poblaciones japonesas seleccionadas de M. incognita y M. javanica, tres poblaciones españolas virulentas seleccionadas, una población naturalmente virulenta y una avirulenta (todas M. javanica). Las muestras de ADN se obtuvieron de individuos juveniles o de hembras adultas y se incluyeron muestras de agua sin nematodos (5 µm filtrada) procedentes del drenaje de una maceta con una planta infectada por una población virulenta japonesa. El marcador MVC amplificó ADN en las muestras de agua pero no en las que sólo contenían ADN de nematodos. Las secuencias de ADN mostraron una estrecha correlación con diversas proteínas de especies de betaproteobacterias. Los experimentos revelaron que el marcador de MVC no está relacionado con un gen de virulencia del nematodo (avr) sino con betaproteobacterias. Finalmente, se estudió la existencia de homólogos del gen Mi en las especies de tomate silvestre Solanum chilense, S. habrochaites, S. peruvianum y S. huaylasense. La respuesta de resistencia de la variedad LA-1358 de S. huaylasense varió en función de la especie del nematodo estudiada: fue resistente frente a M. arenaria y susceptible frente a M. javanica. La reproducción de M. incognita fue muy variable y no difirió de la reproducción alcanzada en los dos cultivares empleados como controles. / The response of 10 Mi-1 tomato rootstocks to a Mi-avirulent population of M. javanica was determined in pot tests conducted in a greenhouse in spring when temperatures remained below the Mi-1 functionality resistance threshold (28 ˚C), and in summer when daily temperatures exceeded the Mi-1 expression threshold. Rootstocks were also evaluated in the field exposing them to high population densities of the nematode. Results on infectivity and reproduction below 28 ˚C indicated a wide variability in the resistance response of the rootstocks ranging from highly or intermediate resistance (PG-76, Gladiator, MKT-410; Brigeor, 42851, 43965, Big Power and He-man) to fully susceptible (Beaufort and Maxifort). At high temperature conditions, only PG-76 and He-man inhibited the reproduction of M. javanica. Rootstocks PG-76, Brigeor, Beaufort and Maxifort were challenged to different populations of M. arenaria, M. incognita and M. javanica. Rootstock PG-76 was highly resistant to all the populations tested, whereas the response of Brigeor ranged from highly to moderate resistance; the resistance response of rootstocks Beaufort and Maxifort varied according to the population tested. Molecular characterization of the resistance phenotype was performed for all the tomato hybrid rootstocks and cultivars tested. The markers PM3, PMi, Mi23, for the characterization of the Mi-locus of hybrid tomato rootstocks (S. lycopersicum × S. habrochaites and S. lycopersicum × S. chilense) were used for PCR reactions. In silico analyses were done with specific markers for the Mi-1.2 gene (Mint-up/do, C1/2, C2S4, IMO-F1/R1, and VIGS). Markers PMi and Mi23 were polymorphic for the Mi-1 locus in wild Solanum species (S. chilense, S. habrochaites, and S. peruvianum) and for S. lycopersicum (marker Mi23). Marker PM3 detected the Mi-1.2 gene in S. lycopersicum × S. habrochaites hybrid rootstocks, but not in the S. chilense hybrids. As marker PM3 is located outside the coding sequence of the Mi-1.2 gene, expression of this homolog could not be determined in Beaufort and Maxifort. In silico results indicated that none of the available markers for the Mi-1.2 gene could distinguish this homolog from the other Mi-homologs from S. lypcopersicum and S. peruvianum species. A new marker Pau-Do, in combination with C2S4, was designed to amplify in CDS of the Mi-1.2 gene. Amplification with these primers of cDNA from Beaufort and Maxifort indicated that the Mi-1.2 gene was expressed in both rootstocks, despite their susceptible phenotypic response to some Meloidogyne populations. The durability of the Mi-1 gene after repeated cultivation of resistant tomato rootstocks (PG-76 and Brigeor) was determined through field trials during three consecutive years. Rootstock PG-76 responded as highly resistant after the first cropping cycle, although it became fully susceptible after the second and the third cropping cycles. Rootstock Brigeor and the resistant tomato cultivar Monika (control), retained intermediate resistance levels at the end of the third year. Bioassays confirmed that selection of virulence occurred more rapidly in plots with rootstock PG-76 followed by Brigeor and the resistant tomato cultivar Monika. The virulent phenotype of the selected M. javanica populations in the field experiments was determined with MVC molecular marker, designed to distinguish selected from naturally virulent populations of Meloidogyne spp. The populations analyzed included two Japanese selected virulent populations, and the three virulent populations selected in the field trials, and one naturally virulent population and one avirulent population from Spanish. DNA samples were obtained from individual juveniles (J2) or adult females from all the selected virulent populations. Experiments included water samples free of nematodes (5-µm filtered), obtained from the draining-water of a plant infected by a Japanese selected virulent population. Amplification of DNA only occurred in samples of filtered water, but not in those containing only nematode genetic material. Sequencing and BLAST of the DNA fragments amplified by the MVC molecular marker, established a strong correlation of the amplified bands with proteins from betaproteobacteria species Overall, these results showed that the MVC marker is not related to a nematode virulence gene (avr) but to betaproteobacteria. New root-knot nematode resistant Mi-homologs were searched in accessions of the wild Solanum species. The S. huaylasense accession LA-1358 reduced reproduction of a population of M. arenaria to similar levels than the resistant tomato cultivar Anairis. Nevertheless, the resistance response of S. huaylasense accession LA-1358 was also nematode-species specific.

La salinidad es uno de los estreses ambientales que más incide en la productividad agrícola, especialmente en las regiones semiáridas como la zona mediterránea, donde se ubica la Comunidad Valenciana. Para poder mitigar los efectos perjudiciales de los estreses abióticos resulta necesario conocer las bases moleculares de los fenómenos investigados, ya que soló entonces podrán ser manipulados de la manera más conveniente. En el caso de la tolerancia a la salinidad se conocen una serie de aspectos claves que han contribuido a mejorar las plantas cultivadas, pero es necesaria mucha más investigación para poder obtener resultados adecuados para la practica agrícola. En este trabajo se ha planteado un nuevo abordaje consistente en el uso de norespermidina, una poliamina no metabolizable, como agente de selección para encontrar individuos resistentes a cationes tóxicos. Para ello se ha utilizado una colección de semillas de Arabidopsis mutadas por inserción de un activador transcripcional. Con este abordaje se aisló el mutante par1-1D (polyamine resistant) que presenta un fenotipo pleiotrópico de resistencia a cationes tóxicos como Na+, Li+, norespermidina y espermidina. par1-1D es un mutante dominante que presenta un aumento en la expresión del locus At1g15020. Este locus codifica una proteína perteneciente a la familia de las quiescina sulfidril oxidasas (existen 2 proteínas homólogas de esta familia en Arabidopsis) por lo que se propuso el nombre de QSO2 (quiescina sulfidril oxidasa) para denominar al locus At1g15020. Mediante un análisis de RT-PCR en diferentes partes de la planta se encontró que QSO2 se expresa principalmente en la raíz y el polen, además al expresar de forma transitoria la construcción QSO2::GFP en la epidermis de hojas de N. benthamiana, la expresión de QSO2 se localizó en la pared celular. Por otro lado, se expresó y purificó en S. cerevisae la proteína recombinante QSO2 y se demostró su actividad sulfidril oxidasa. Finalmente, en plántulas y pl / Alejandro Martínez, S. (2007). Identificación de mutantes de Arabidopsis thaliana resistentes a norespermidina. Clonación y caracterización de una sulfidril oxidasa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1940

Los fenilpropanoides constituyen un grupo de metabolitos secundarios producidos y utilizados por las plantas como parte de la respuesta defensiva tanto constitutiva como inducible. Un gran número de ellos están implicados en la resistencia frente a la enfermedad a diferentes niveles: señalización (ácido salicílico), agentes antimicrobianos (fitoalexinas), y endurecimiento de la pared celular (lignina). Las amidas derivadas del ácido hidroxicinámico (HCAAs) son un conjunto de metabolitos, pertenecientes al grupo de los fenilpropanoides, que desempeñan un importante papel en la defensa de las plantas frente a patógenos y predadores. Las HCAAs se forman a partir de la condensación de tioésteres de hidroxicinamoil-CoA con feniletilaminas, tales como la tiramina. El último paso en la biosíntesis de las HCAAs está catalizado por el enzima tiramina hidroxicinamoil transferasa (THT). En la presente tesis se muestra la identificación y el estudio de cuatro HCAAs, p-cumaroildopamina, feruloildopamina, p-cumaroiltiramina y feruloiltiramina, asociadas a la infección de tomate con la bacteria Pseudomonas syringae pv. tomato. Su identificación y caracterización estructural se han llevado a cabo mediante técnicas de cromatografía líquida de alta resolución y espectrometría de masas (HPLC-MS). Se ha analizado la posible implicación del ácido salicílico y del etileno en la inducción patogénica de dichas moléculas y del enzima responsable de su biosíntesis (THT). Además, se ha estudiado la actividad antioxidante y antibacteriana in vitro de las cuatro HCAAs identificadas. Por último, se han obtenido líneas transgénicas de Arabidopsis thaliana y de tomate que sobreexpresan el gen de la THT, y se han analizado los perfiles cromatográficos de dichas líneas. / Zacarés Sanmartín, L. (2008). Nuevas aportaciones al metabolismo secundario del tomate. Identificación y estudio de moléculas implicadas en la respuesta a la infección con pseudomonas syrinagae pv. tomato [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3021