Ciencias
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Bienvenido a la colección de Tesis Doctorales de Ciencias de la Universidad de Murcia.
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Browsing Ciencias by browse.metadata.advisor "Albacete Moreno, Alfonso"
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- PublicationOpen AccessRole of ABA in the regulation of root architecture under abiotic stress conditions in tomato (Solanum lycopersicum) and soybean (Glycine max (L.) Merr.)(Universidad de Murcia, 2022-02-14) Martínez Melgarejo, Purificación Andrea; Pérez Alfocea, Francisco; Albacete Moreno, Alfonso; Martínez Andujar, Cristina; Escuela Internacional de DoctoradoLa plasticidad de la raíz es un factor clave de adaptación a estos estreses abióticos que depende de las interacciones hormonales que modulan la arquitectura del sistema radicular (RSA, por root system architecture) para aumentar la capacidad y la eficiencia de absorción de nutrientes y agua, permitiendo a las plantas evitar o contrarrestar el daño causado por tales condiciones adversas. El ácido abscísico (ABA) juega un papel central en la adaptación de las plantas al estrés abiótico y se ha demostrado su participación en la modulación de la RSA bajo condiciones de estrés ambiental. En base a esto, el objetivo de este trabajo fue estudiar el papel de las hormonas vegetales, y en particular del ABA, en la regulación de la RSA frente a tres importantes estreses ambientales, salinidad, sequía y déficit nutricional, en cultivos de gran interés mundial como son el tomate y la soja. Para ello se cultivaron plántulas de tomate que sobreexpresan el gen SlNCED1, clave en la biosíntesis de ABA, (denominadas NCED OE, por overexpressing) y su fondo genético silvestre (WT, por wild type) Ailsa Craig en condiciones in vitro óptimas y de privación de macronutrientes (N, P, K y Ca), salinidad (NaCl 50 mM) y estrés hídrico (-0.5MPa) durante 30 días. Se estudió la alteración RSA en la zona de transición raíz-brote (TZ, por transition zone) y en la raíz embriogénica primaria (PR, por primary root) (WinRHIZO software) en relación a los cambios en las principales clases de hormonas vegetales, especialmente el ABA y las auxinas (hormonas claves en el enraizamiento) (UHPLC-MS). Se utilizó un enfoque similar en soja, para ello las variedades YCO3-3 y BD2 (seleccionadas por su respuesta contrastante a la deficiencia en P) fueron cultivadas en hidroponía bajo condiciones de estrés por deficiencia en fósforo, por salinidad (NaCl 75 y 150 mM) y por la combinación de ambos. Con el fin de obtener en la soja una visión global y más específicamente del rol del ABA en los mecanismos de respuesta a los estreses mencionados, se analizaron parámetros generales de biomasa y RSA, concentración de nutrientes (ICP-OES), contenido en azúcares, se realizó un perfil hormonal completo con especial énfasis en el ABA, sus derivados y precursores y la expresión relativa de diversos genes implicados en su metabolismo (RT-PCR). En tomate, la sobreproducción de ABA (ABA-OP, por overproduction) mejoró la eficiencia de la respuesta y/o la exploración del substrato de acuerdo al patrón de distribución del nutriente en cuestión, modelando posibles ideotipos de raíz. La ABA OP también tuvo un efecto positivo sobre la adaptación al estrés salino al alterar el RSA a través de interacciones con otros compuestos metabólicos, posiblemente afectando a la sensibilidad del ABA y/o al estrés de una forma dependiente de la intensidad del mismo, aunque no se detectó un efecto relevante de ésta hormona en las condiciones de estrés hídrico aplicadas. En la soja, altos niveles constitutivos de ABA se relacionaron positivamente con el vigor y un sistema radicular más extendido en ausencia de estrés y deficiencia en P, mientras que bajo salinidad (sola o combinada) la mayor acumulación de ABA, sus metabolitos y el aumento de los niveles de expresión de genes relacionados con la síntesis y el catabolismo del ABA se asociaron con una mayor sensibilidad al estrés. Diferentes rasgos metabólicos de ABA, particularmente en la vía de su oxidación, podrían explicar las respuestas diferenciales al estrés entre ambos genotipos. Estos resultados pretenden contribuir a obtener nuevos conocimientos sobre los mecanismos de adaptación del tomate y la soja a diferentes estreses abióticos con el fin de aumentar o mantener el rendimiento de estos cultivos de forma más sostenible.