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    Absorción de K+ en plantas con diferente tolerancia a la salinidad
    (Universidad de Murcia, 2010-06-15) Alemán Guillén, Fernando; Rubio Muñoz, Francisco; Martínez López, Vicente; Ortiz López, Antonio; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Biología Vegetal
    El trabajo realizado en la Tesis Doctoral llega a las siguientes conclusiones: 1.- T. halophila muestra una relación en peso raíz/parte aérea mayor que A. thaliana, y esta diferencia se ve incrementada en condiciones de estrés salino, lo que podría suponer una ventaja para afrontarlo. 2.- El estrés salino produce en A. thaliana mayores reducciones en la absorción y en las concentraciones internas de K+ que en T. halophila, a la vez que T. halophila presenta menor absorción de Na+ y transporte a la parte aérea que A. thaliana. Ambas circunstancias resultan en una mayor relación K+/Na+ en T. halophila, lo que puede suponer una mayor tolerancia a la salinidad. 3.- El gen ThHAK5 codifica para un transportador que media un transporte de K+ de alta afinidad en levaduras similar al observado en las plantas de T. halophila lo que sugiere que este transportador juega un papel fundamental en la absorción de K+ en el rango de la alta afinidad en esta especie vegetal. 4.- Aunque AtHAK5 y ThHAK5 presentan una gran homología de secuencia y unas características funcionales similares, la regulación de los genes que los codifican difieren en condiciones salinas. Así, la salinidad reduce en menor medida la inducción de ThHAK5 por ayuno de K+. En consecuencia, la absorción de K+ de alta afinidad está menos afectada por la presencia de NaCl en el medio externo en T. halophila. 5.- La mutagénesis al azar permite encontrar aminoácidos importantes para la función de las proteínas y ésta ha permitido identificar dos versiones mutantes del transportador de K+ de alta afinidad AtHAK5 más eficientes, capaces de transportar K+ a concentraciones externas de Na+ muy elevadas (0.1 mM K+ y 800 mM Na+). Abstract: The work done in this Thesis provides some interesting conclusions: 1.- Thellungiella halophila show a weight ratio root/shoot bigger than Arabidopsis thaliana, and this difference arise under salt stress, what might provide an effective mechanism of salt tolerance to T. halophila. 2.- In A. thaliana, salt stress induces a bigger reduction of K+ uptake and tissue concentrations than in T. halophila, and at the same time T. halophila shows a reduced Na+ uptake and Na+ transport to the shoot. Both properties enable a higher ratio K+/Na+ in T. halophila which might be another mechanism of salt tolerance. 3.- The ThHAK5 gene isolated in this Thesis, encode a K+ transporter that mediates high affinity K+ transport in Saccharomyces cerevisiae similar to the observed in intact plants of T. halophila, which suggest a key role of this transporter in the high affinity range of concentrations. 4.- Although AtHAK5 and ThHA5 shows high sequence homology and similar functional properties, gene regulation is different under salt stress. Thus, salinity reduces to a lesser extent the K+-starvation ThHAK5 induction. As a consequence, high affinity K+ uptake is less affected by NaCl in T. halophila. 5.- Random mutagenesis allows the identification of important aminoacids for protein function, and with this technique two more efficient mutant versions of AtHAK5 have been isolated. The evolved AtHAK5 mutant versions are able to transport K+ at high Na+ external concentrations (0.1 mM K+ and 800 mM Na+) in yeast.
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    Adaptación del metabolismo central en el mantenimiento de la homeostasis en ambientes hipersalinos : caso del halófilo Chromohalobacter salexigens
    (2016-02-09) Pastor Hernández, José María; Bernal Sánchez, Vicente; Cánovas Díaz, Manuel; Facultad de Química
    Objetivos: (i) Esbozar una imagen general del metabolismo central de C. salexigens a partir de la información del genoma, (ii) determinar los principales flujos extracelulares (asimilación de carbono, excreción de subproductos) y de síntesis de sus solutos compatibles, las ectoínas, y analizar el efecto de la salinidad sobre dichos flujos empleando fuentes de carbono marcadas isotópicamente, (iii) estudiar el efecto de la composición del medio (en términos de ratio C/N y tipo de fuente de nitrógeno) sobre los flujos metabólicos, síntesis de ectoínas/biomasa y excreción de subproductos y aplicar esta información en el diseño de una estrategia de cultivo que maximice la producción de biomasa/ectoínas, (v) analizar el efecto del uso de fructosa como fuente de carbono sobre la fisiología de C. salexigens y (vi) identificar las rutas de consumo de fructosa y demostrarlas experimentalmente. Metodología: Se aplicó HPLC para identificación y cuantificación de metabolitos y ectoínas, 13C-RMN para cuantificación de ectoínas y rastreo de marcaje isotópico y 31P-RMN para medida de actividad enzimática en extractos crudos. Se usaron métodos espectrofotométricos para medida de actividades enzimáticas (en extractos crudos y en proteínas purificadas). Se aplicó RT-PCR en determinaciones de expresión génica y técnicas de biología molecular en la clonación y expresión heteróloga de genes de C. salexigens en E. coli. Resultados: Se llevan a cabo cultivos crecidos en glucosa a diferentes salinidades que muestran una menor eficacia metabólica a baja salinidad, en forma de metabolismo overflow (excreción de piruvato y acetato), menor síntesis de biomasa y mayor velocidad de consumo de glucosa. Los estudios con glucosa marcada con 13C indican que i) C. salexigens carece de ruta glucolítica funcional, metabolizando la glucosa casi exclusivamente mediante la ruta de ED, debido a la probable falta de una enzima Pfk funcional, ii) el nivel de anaplerosis es alto en comparación con microorganismos relacionados, iii) algunos flujos relativos clave del metabolismo central no se alteran con la salinidad, lo que implica una rigidez metabólica que podría justificar la presencia de overflow a baja salinidad. En cultivos con distintas ratios C/N, se observa un mayor nivel de overflow en ratios C/N altas (fuente de nitrógeno limitante). La eficacia en síntesis de ectoínas es mayor en medio con menor cantidad de fuente de carbono (glucosa) y de nitrógeno (amonio). Estos resultados se aplican al diseño de una estrategia de cultivo fed-batch en dos fases, con la que se consigue alcanzar alta densidad celular y eliminar el overflow. La ratio C/N no afecta a las ratios de flujos centrales confirmando la rigidez metabólica. En cultivos con fructosa como fuente de carbono se observa la ausencia de overflow y mayor síntesis de biomasa. El empleo de fructosa marcada con 13C confirma la presencia de dos rutas para el catabolismo de la fructosa en C. salexigens: la ruta de ED, mayoritaria, y la ruta de EMP que contribuye en un 15-20% del flujo. Conclusiones: La glucólisis no es funcional debido a la carencia de Pfk, y la glucosa se asimila mediante la ruta de ED, más eficaz en producción de NADPH; existe un alto nivel de anaplerosis. Estos datos apuntan a una adaptación al gran esfuerzo anabólico para síntesis de ectoínas. El metabolismo central del carbono es rígido, sus flujos relativos no varían con la salinidad, ni con la proporción C/N en el medio. Esta rigidez hace el metabolismo menos eficiente en medios pobres en fuente de nitrógeno y con baja salinidad. Esto indica una adaptación a ambientes pobres en nutrientes. Las condiciones en las que el metabolismo es menos eficiente dan lugar a un menor crecimiento, y la aparición de metabolismo overflow. C. salexigens metaboliza la fructosa mediante dos rutas: las rutas de ED y EMP. ED es mayoritaria, debido a las altas necesidades de cofactores reducidos. La disponibilidad adicional de la ruta de EMP hace al metalismo en fructosa más eficiente que en glucosa, lo que se traduce en ausencia de overflow en fructosa, y mayor síntesis de biomasa. Objectives: (i) Drawing a draft of central metabolism from C. salexigens based on the annotated genome, (ii) assessing the main extracellular fluxes (carbon source uptake, by-products excretion) and the synthesis of the main compatible solutes, ectoines, and analyzing the effect of salinity on such fluxes using isotopically labeled carbon sources, (iii) studying the effects of medium composition (as C/N ratio and nitrogen source) on metabolic fluxes, biomass/ectoines synthesis and by-products excretion and applying this information to devise a culture strategy able to maximize biomass/ectoines production, (v) analyzing the effect of fructose as carbon source on the C. salexigens physiology and (vi) identifying the pathways for fructose uptake and give experimental evidence of them. Methodology: HPLC was applied to identify and quantify metabolites and ectoines, 13C-NMR for ectoines quantification and isotopic label tracing and 31P-NMR for assessing enzyme activities on crude extracts. Spectrophotometric methods were applied for measuring enzyme activities (both in crude extracts and purified proteins). RT-PCR was used in gene expression experiments and molecular biology techniques for cloning and heterologous expression of genes from C. salexigens in E. coli. Results: Glucose grown cultures were performed at different salinities, showing a less efficient metabolism at low salinity as overflow metabolism (pyruvate and acetate excretion), lower biomass synthesis and higher glucose uptake rate. Studies using 13C-labeled glucose show that i) C. salexigens lacks a functional glycolytic pathway, and metabolizes glucose almost exclusively through ED pathway, which is likely due to the lack of Pfk enzyme, ii) high anaplerosis levels, compared to related microorganisms, iii) certain key flux ratios from central metabolism were not affected by salinity, involving a metabolic rigidity which could explain the presence of overflow at low salinity. Higher overflow levels are shown by cultures grown on a higher C/N ratio (limiting nitrogen source). Ectoines synthesis yield is higher when growing in media with low carbon (glucose) and nitrogen (ammonium) sources content. These results are applied to devising a two-step fed-batch culture strategy, which allowed reaching high cell density and overflow removal. C/N ratio did not affect central metabolism flux ratios, further confirming the metabolic rigidness. Lack of overflow and higher biomass yields are shown by fructose grown cultures. Using 13C-labeled fructose confirmed the existence of two alternative pathways for fructose uptake in C. salexigens: ED pathway which contributes to 80-85% of fructose uptake flux, and EMP pathway for the remaining part of carbon flux. Conclusions: Glycolysis is not present due to lack of Pfk enzyme, thus, glucose must be assimilated through ED pathway, which is more efficient in NADPH production; anaplerosis is relatively high. These results suggest C. salexigens has adapted to meet the high biosynthesis needs posed by salinity. Central metabolism is rigid, as central flux ratios were not affected by salinity or C/N ratio in growth medium. Such rigidity makes metabolism less efficient in low nitrogen and low salinity growth media. This could be understood as an adaptation to grow in nutrient-poor environments. Environmental conditions where central metabolism is less efficient lead lower growth yield due to overflow metabolism. C. salexigens can metabolize fructose by means of two different routes: ED and EMP pathways. Most of fructose is assimilated by ED pathway, due to high cofactor synthesis needs. The availability of an additional EMP route makes fructose metabolism more efficient than glucose metabolism, resulting in lack of overflow and higher biomass yields in fructose.
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    Biotechnology applied to the genetic improvement of citrus rootstocks: development of a protocol for micropropagation and adventitious regeneration for use in generating salt toleran mutant lines= Biotecnología aplicada a la mejora genética de patrones de cítricos: puesta a punto de un protocolo de micropropagación y regeneración adventicia para su utilización en la generación de línezs mutantes tolerantes a la salinidad
    (2016-02-01) Tallón Vila, Carlos Ignacio; Pérez Tornero, Olaya; Facultad de Biología
    Los cítricos son uno de los principales cultivos a nivel mundial, pero su producción se ve reducida por diferentes tipos de estrés. Entre ellos, la salinidad es el que probablemente causa un mayor impacto, principalmente en zonas áridas y semiáridas que son las zonas principales de producción de cítricos. La mejora de patrones de cítricos mediante métodos tradicionales se encuentra limitada por factores relacionados con su biología reproductiva. Como alternativa, el desarrollo de herramientas biotecnológicas como la mutagénesis, en combinación con el cultivo de tejidos, deberían ser consideradas como valiosas estrategias para abordar la mejora genética de estas especies. En el presente trabajo, se ha desarrollado por primera vez un protocolo simple y eficaz de micropropagación, a partir de material adulto, de tres importantes patrones de cítricos. Si bien existen diferencias debidas al genotipo, fueron indispensables, para la multiplicación de los explantos, medios con alta concentración salina, como DKW o MS, y diferentes combinaciones de BA y GA o BA y AD. Durante la fase de enraizamiento, la adición de auxinas ha sido esencial, si bien mientras que en Macrophylla, los mejores resultados se obtuvieron con combinaciones de IBA e IAA, en Naranjo amargo y Cleopatra, se obtuvieron con IBA y NAA. La aclimatación de los explantos fue casi del 100% para todos los patrones estudiados. Este protocolo podría ser usado para la producción de plantas de patrones de cítricos certificadas y como fuente de material aséptico y genéticamente homogéneo para estudios de comportamiento frente a diferentes estreses y para su uso en programas de mejora genética mediante mutagénesis o transformación. La evaluación del comportamiento de los cultivos en campo bajo condiciones salinas es realmente complicada debido a la variabilidad de la salinidad y a la importante interacción que se produce con otros factores ambientales. El cultivo de tejidos ofrece una alternativa eficaz para el estudio de los mecanismos implicados en la tolerancia a la salinidad, ya que proporciona una respuesta relativamente rápida en un ambiente controlado. Se analizó la respuesta a la salinidad de explantos de Macrophylla en proliferación o en enraizamiento. La tasa de crecimiento de los explantos disminuyó con el aumento de la concentración de NaCl en el medio de cultivo en los dos tipos de explantos. A nivel fisiológico, la concentración total de clorofila disminuyó de manera significativa con la sal, y este efecto fue más significativo en los explantos enraizados. Para contrarrestar el daño por la sales, los explantos respondieron mediante la síntesis y acumulación de sustancias osmoprotectoras como prolina y glicina betaína. La concentración de Na+ y Cl- en los explantos de Macrophylla aumentó de manera significativa con la salinidad, pero los niveles fueron más altos en los explantos en proliferación. Los resultados obtenidos sugieren que los importantes daños sufridos en los explantos se deben principalmente a la toxicidad celular de los iones salinos, principalmente al Cl-. Se ha desarrollado un sistema eficiente de organogénesis in vitro, para explantos nodales adultos de Macrophylla y Naranjo amargo, que podría ser utilizado para la introducción de variación genética a través de transformación o mutagénesis. El protocolo fue optimizado variando la concentración de los reguladores del crecimiento, las condiciones de incubación, el medio basal y el tipo de explanto usado. La adición de BA (2-3 mg/l) y el periodo de inducción en oscuridad (3-4 semanas) fueron indispensables para la regeneración de los explantos y el tipo de explanto o el medio basal tuvieron una gran influencia. Los mejores resultados fueron obtenidos con segmentos nodales, frente al uso de segmentos internodales, y la eficiencia organogénica fue superior cuando se utilizaron explantos de la zona apical del brote. Abstract. Citrus fruits are regarded as the major culture around the world, but citrus production is limited by abiotic stress. Among them, salinity is probably the most impacting adverse condition, mainly in arid and semiarid regions, where citrus are produced. The improvement of Citrus rootstock via conventional breeding strategies is normally hampered by several factors related to their reproductive biology, such as large tree size, polyembryony, high level of heterozygosity, and long juvenile period. As alternatives, biotechnological techniques, such as plant tissue culture in combination with mutagenesis, should be looked on as valuable strategies for improvement of Citrus rootstocks. In the present work, has been developed a simple and useful methods of micropropagation from mature plants of alemow, Sour orange and Cleopatra mandarin, by optimization of culture medium (nutrients salts and growth regulators), since introduction of plant material, multiplication and rooting in vitro to acclimatization ex vitro. In general, although differences due to the genotype were observed, in all rootstocks, best results in micropropagation phase were obtained in DKW-based culture medium in combination with BA and GA. In the rooting stage, IBA and IAA combinations for alemow, and NAA and IBA for Cleopatra mandarin or Sour orange produced highest rooting percentages. Success during acclimatization was close to 100 % for all rootstocks. These micropropagated explants could be used for the production of certified citrus rootstocks plants and as an ideal source of aseptic and homogeneous material for different transformation or mutagenesis experiments, and the protocol of micropropagation described in this study can be easily applied for the effective propagation of genetically modified plants. Evaluating field performance crops under saline conditions is notoriously difficult because of the variability of salinity within fields and the enormous potential for interactions with other environmental factors. In vitro tissue culture is a simple system that offers a suitable alternative to studying physiological mechanisms of tolerance to salinity, since it provides relatively fast responses, a short generation time and a controlled environment. In the present study, the possible use of in vitro culture to evaluate the growth and physiological responses to salt-induced stress in cultivated explants of alemow was analyzed. All growth parameters were decreased significantly by these NaCl treatments. At physiological level, in both type of explants, a reduction in chorophyll contents was observed. For osmotic adjustment, high concentrations of compatible solutes (proline and quaternary ammonium compounds QAC) were accumulated in tissues. The Na+ and Cl- concentrations in the explants increased significantly with the salinity level, but Cl- levels were higher, so we suggest that the important deleterious effects in the in vitro explants of Citrus macrophylla grown at increasing NaCl concentrations were due mainly to toxic effects of saline ions, particularly Cl-, at the cellular level. There is evidence that in vitro nodal segments of Citrus macrophylla respond to salinity in a similar way to the whole plant, so this technique could be used for pre-selection and evaluation of salt tolerance. An efficient system of regeneration via organogenesis is the first step in the successful introduction of genetic variation by mutagenesis or genetic transformation. In the present study, we have evaluated the effect of the composition of culture media, incubation conditions, and explant type and origin, on in vitro organogenesis of two citrus rootstocks, alemow and sour orange, using mature tissues taken from in vitro-proliferated shoots. Explants from two citrus rootstocks showed similar responses on the regeneration medium. Best results were obtained when explants from apical shoots were used and cultured in darkness in DKW basal medium in combination with BA. This regeneration protocol could be integrated in a Citrus rootstocks salinity breeding program.
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    Caracterización y riesgos de salinización de los suelos de la red de riegos del Bajo Segura
    (2016-01-25) García Navarro, Ana Francisca; Sánchez Navarro, Antonio; Marín Sanleandro, Purificación; Ortiz Silla, Roque; Departamento de Química Agrícola, Geología y Edafología
    El objetivo general es realizar un estudio de los suelos de la Vega Baja del Segura, para determinar la evolución espacio-temporal de la salinización durante el periodo 2002-2006 y establecer la distribución cartográfica de los componentes y propiedades que más influyen en la misma. También, determinar la capacidad de uso y fertilidad de estos suelos, para definir los programas de gestión adecuados para la conservación y mejora de la aptitud agrícola de cada suelo. Se han seleccionado 9 perfiles repartidos por toda el área de estudio y 26 muestras de capa arable a dos profundidades, 0-30 cm y 30-60 cm, siguiendo una malla de muestreo de 3x3 km o 1,5x3 km en las zonas más afectadas por sales y realizado tres muestreos: 2002, 2004 y 2006. En cada muestra se ha analizado carbono orgánico, nitrógeno total, pH en H2O y KCl, carbonato cálcico, conductividad eléctrica en el extracto de saturación (CE), cationes y aniones del extracto de saturación, capacidad de cambio catiónico, granulometría, elementos asimilables y fósforo asimilable. Además, se ha calculado la razón de absorción de sodio (RAS) y el porcentaje de sodio de cambio (PSC). Los suelos más abundantes son Fluvisoles, que se encuentran homogéneamente distribuidos en toda el área y Solonchaks, en el extremo septentrional, próximos a la Laguna del Hondo. Los Solonchacks son fundamentalmente Gléyicos, Sódicos y Calcáricos, mientras que los Fluvisoles, son todos Calcáricos y Áricos., también pueden ser Sódicos y Gipsíricos. Tienen un perfil de tipo Ap-C, A-Cz, Ap-Cgyz, donde los horizontes C están afectados por acumulación de sales solubles, yeso o hidromorfía. Los valores de materia orgánica son bajos, mientras que los de nitrógeno son bastante elevados, y la relación C/N, es baja, lo que hace que exista una tendencia a la mineralización del humus. Son muy calcáreos, con pHs básicos, capacidad de cambio media y en los que la arcilla y el limo son las fracciones granulométricas predominantes. Los contenidos en N, P, K, P, Cu y Zn son bastante elevados, debido sobre todo al empleo excesivo de fertilizantes, mientras que el Fe y Mn se encuentran en bajas concentraciones, lo que puede ser debido al pH básico de los suelos que hace que se encuentren inmovilizados y no disponibles para las plantas. Durante el periodo de estudio, en Solonchaks se ha producido un incremento de la CE, mientras que en Fluvisoles la CE apenas ha sufrido cambios. Tampoco aparecen diferencias significativas de CE entre superficie y profundidad, por lo tanto, no podemos afirmar que exista un flujo de sales ascendente o descendente. Los Solonchaks se consideran suelos extremadamente salinos y fuertemente salinos, y en los Fluvisoles el 48% de las muestras son ligeramente salinas, 43% salinas y el 9% fuertemente salinas. Los valores medios de RAS en Solonchaks no han variado a lo largo de los 4 años de estudio, aunque sí se han detectado aumentos significativos en Fluvisoles. En 2006, el 27% son no sódicas, 54% ligeramente sódicas, 4% moderadamente sódicas, 4 % fuertemente sódicas y 11% extremadamente sódicas. En cuanto a la capacidad de uso agrícola, un 42% de los suelos estudiados no tienen aptitud agrícola (N), el resto son aptos (S), un 23% es moderada (S2) y un 35% es baja o marginal (S3). En todas las muestras existe un factor limitante: salinidad, granulometría, toxicidad y/o drenaje. Como medidas para mejorar el aprovechamiento agrícola destacan las destinadas a disminuir la salinidad y a mejorar la estructura del suelo y es aconsejable promover la conservación de las zonas marginales próximas a la Laguna del Hondo favoreciendo la implantación de vegetación de tipo halófilo. ABSTRACT The general aim of this PhD Thesis is to study the soils in the Vega Baja, in order to determine the spatio-temporal evolution of soil salinity during the period 2002-2006, and to establish the spatial distribution of the soil constituents and properties influencing it. In addition, to determine the land use capacity and fertility of these soils, in order to assess suitable management programs suitable for the conservation and improvement of their agricultural capacity. 9 soil profiles, distributed all over the study area, and 26 arable layer samples taken at two different depths (0-30 and 30-60 cm) following a 3x3 km sampling grid (1.5x3 km in the most salt-affected zones) were selected and three sampling were carried out (2002, 2004 and 2006). In each sample, soil organic carbon, total nitrogen content, pH in water and Kcl 1M , calcium carbonate, electrical conductivity of the saturation extract, anions and cations of the saturation extract, cation exchange capacity, soil particle distribution, assimilable elements and available phosphorus were determined. In addition, the Sodium Adsorption Ratio (SAR) and the Exchangeable Sodium Percentage (PSC) were calculated. The most common soil types were Fluvisols, homogeneously distributed all over the study area, and Solonchaks, described in the septentrional end, near the El Hondo lagoon. These Solonchaks are mostly Gleyic, Sodic or Calcaric, while all the Fluvisols were classified as Calcaric and Aric, and could also be Sodic and Gypsiric. The soil profiles were Ap-C, Ap-Cz, and Ap-Cgyz, where the C horizons were affected by soluble salt accumulation, gypsum or hydromorphy. Organic matter contents were low, while total nitrogen contents were quite high, and the C/N ratio was accordingly low, with an emerging tendency towards humus mineralization. The soils are quite calcareous, with alkaline pHs, and have an intermediate cation exchange capacity, being clay and silt the prevailing particle fractions. The elements (N, P, K, P, Cu y Zn) contents were quite high, due mostly to excesive use of fertilizers; on the other side, Fe and Mn contents were found in low concentrations, maybe due to the alkaline pH of the soils that induces inmobilization, so they are not available for plants. During the study period, an increase of EC was observed in Solonchaks, while in Fluvisols the EC remained constant. No differences were observed in the EC values between sampling depths, and therefore it can not be stated that an ascending or descending salt flux has occurred during the study period. Solonchaks are considered extremely or strongly saline soils, and among the Fluvisols, 48% of the samples are slightly saline, 43% saline and 9% strongly saline. No variation in the average values of SAR in Solonchaks were observed in the 4 years of study, although significant increases were detected in Fluvisols. In 2006, 27% of the samples were not sodic, 54% slightly sodic, 4% moderately sodic, 4% strongly sodic, and 11% extremely sodic. Reading the agricultural use capability, the 42% of the studied soils were classified as not suitable for agriculture (N), the 23% as moderately suitable (S2) and the remaining 35% as marginally suitable (S3). In all samples, there is a limiting factor: salinity, texture, toxicity and drainage. As management measures to enhace the agricultural use, those focused to decrease salinity and to improve soil structure can be emphasized. It is also recommended to promote the conservation of marginal areas near the El Hondo lagoon, supporting the implantation of halophyle vegetation.
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    Cultivos celulares de nicotiana tabacum L.cv.BY-2 como sistema modelo en el estudio de la adaptación al estrés salino.
    (2013-07-24) García de la Garma García, Jesús; Olmos Aranda, Enrique; Fernández García, Nieves; Facultad de Biología
    El objetivo general de esta tesis doctoral es ampliar los conocimientos sobre los mecanismos que permiten la adaptación de los cultivos celulares de Nicotiana tabacum cv. BY-2 al estrés abiótico, concretamente estrés salino. Para ello, hemos establecido como objetivos específicos los siguientes: 1. Estudiar diferentes mecanismos fisiológicos, bioquímicos y celulares de adaptación a salinidad. 2. Estudiar el papel que desempeñan las giberelinas (GAs) en el proceso de adaptación a salinidad. 3. Estudiar la implicación de las proteínas ricas en arabinogalactanos (AGPs) y extensinas (EXTs) en el proceso de adaptación a salinidad. El desarrollo de estos objetivos se ha llevado a cabo mediante la utilización de 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 vegetales al estrés salino mediante la regulación hormonal de los cambios en la estructura y composición de la pared celular. De entre las técnicas empleadas podemos destacar la microscopía óptica, electrónica y confocal, la transcriptómica, proteómica e ionómica y la inmunolocalización mediante el uso de anticuerpos monoclonales. Como conclusiones del trabajo podemos indicar que: 1. Las células de tabaco BY-2 adaptadas a altas concentraciones salinas mostraron importantes modificaciones en la estructura subcelular. En función de la fase de crecimiento en la que se encontraban, estas células presentaron un tamaño de dos a cuatro veces menor que las células crecidas en condiciones control. 2. Las células de tabaco BY-2 adaptadas a altas concentraciones salinas mostraron importantes diferencias ultraestructurales al ser comparadas con las células crecidas en condiciones control. Estas diferencias se debieron principalmente a las modificaciones inducidas por la muerte celular observada en las células adaptadas. 3. El proceso de adaptación a altas concentraciones salinas produce importantes modificaciones en el proteoma y transcriptoma de las células de tabaco BY-2. 4. La adaptación a altas concentraciones salinas induce la compartimentación de Na+ y el tráfico de vesículas en células de tabaco BY-2. 5. El metabolismo de la prolina y del ABA están implicados en el proceso de adaptación a altas concentraciones salinas en células de tabaco BY-2. 6. La producción de ROS en la mitocondria puede actuar como modulador en el proceso de adaptación a altas concentraciones salinas en células de tabaco BY-2. 7. El sistema de endomembranas, retículo endoplasmático y aparato de Golgi son modificados en el proceso de adaptación a salinidad en células de tabaco BY-2. 8. Los cultivos celulares de tabaco BY-2 adaptados a salinidad contienen una menor concentración de giberelinas bioactivas y son sensibles a prohexadiona. 9. La expresión de los genes de síntesis y degradación de GAs está regulada de forma diferencial en las células de tabaco BY-2 adaptadas a salinidad. 10. Las células de tabaco BY-2 adaptadas a salinidad acumulan AGPs en el medio extracelular, posiblemente debido a una mayor tasa de recambio en la membrana plasmática. 11. Las células de tabaco BY-2 adaptadas a salinidad muestran una distribución diferencial de AGPs en el citoplasma, membrana plasmática y tonoplasto en comparación con las células control. 12. El reactivo de Yariv induce la muerte celular en las células de tabaco BY-2 control, pero no en las células adaptadas a salinidad. 13. Las células de tabaco BY-2 adaptadas a salinidad acumulan extensinas en el medio extracelular, lo que podría estar relacionado con una respuesta de defensa frente al estrés. SUMMARY 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. We have proposed the following specific objectives: 1. Study different physiological, biochemical and cellular mechanisms for adaptation to high salinity. 2. Analyze the putative changes in the GAs metabolism under the salinity stress conditions and how these changes may affect the plant cells adaptation. 3. Study the involvement of arabinogalactans proteins (AGPs) and extensins (EXTs) in the adaptation process to high salinity. The development of these objectives has been carried out using biochemical, cellular and molecular biology tools. These methods have allowed us to obtain a more integrated view of the mechanisms involved in the adaptation of plant cells to salt stress by regulating hormone changes in the structure and composition of the cell wall. We have been successfully used light, electronic and laser confocal microscopy, transcriptomic, proteomic and ionomic techniques and specific monoclonal antibodies. We suggest the following conclusions: 1. Tobacco BY-2 cells adapted to high salinity showed significant changes in their subcellular structure. The cellular volume was 2-4 fold smaller in adapted cells. 2. Tobacco BY-2 cells adapted to high salinity showed relevant ultrastructural differences compared with cells grown in control conditions. These differences were mainly due to the modifications induced by cell death observed in adapted cells. 3. The adaptation process to high salinity produces significant changes in the proteome and transcriptome of tobacco BY-2 cells. 4. Adaptation to high salinity induces the Na+ compartimentation and vesicle trafficking in tobacco BY-2 cells. 5. Proline metabolism and ABA are involved in the process of adaptation to high salinity in tobacco BY-2 cells. 6. ROS production in mitochondria can act as a modulator in the adaptation process to high salinity in tobacco BY-2 cells. 7. Endomembrane system, endoplasmic reticulum and Golgi apparatus are modified in the process of adaptation to salinity in tobacco BY-2 cells. 8. Cell cultures of BY-2 adapted to high salinity contain a lower concentration of bioactive gibberellins and are sensitive to prohexadione compared to control cells. 9. The GAs gene expression of synthesis and degradation is differentially regulated in tobacco BY-2 cells adapted to high salinity. 10. Tobacco BY-2 cells adapted to high salinity accumulate AGPs in the extracellular medium, possibly due to higher turnover rate in the plasma membrane. 11. Tobacco BY-2 cells adapted to high salinity exhibit differential AGPs distribution in the cytoplasm, plasma membrane and tonoplast, compared to control cells. 12. Yariv reagent induces cell death in tobacco BY-2 control cells, but not in cells adapted to high salinity. 13. Tobacco BY-2 cells adapted to high salinity accumulate extensins in the extracellular medium, which could be related to a defense response to stress.
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    Effec of soil salinity on growth, water stratus and nutrient accumulation in seedligns of Suaeda nudiflora (Chenopodiaceae).
    (Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2009) Tusharbhai Patel, Neha; Nath Pandey, Amar
    Se realizaron experimentos en invernadero para evaluar los efectos de la salinidad del suelo en la emergencia, crecimiento, estado hídrico, contenido de prolina y acumulación mineral en semillas de Suaeda nudiflora (Wild.) Moq. (Chenopodiaceae).
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    El saladar de Altobordo: sectores, situación y problemática actual (Lorca, Murcia)
    (Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 1996) Merlos Martínez, Antonio; Navarro Hervás, Francisca; Calvo García-Tornel, Francisco
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    Estudio de las alteraciones hidrológicas y dinámica de nutrientes en el paisaje protegido del Humedal de Ajauque (Murcia)
    (2010-07-27) Gómez, Rosa; Moreno, J. Luís; Vidal-Abarca Gutiérrez, María Rosario; Suárez Alonso, María Luisa; Ecología e Hidrología
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    Growth, water status and nutrient accumulation of seedlings of Acacia senegal (L.) Willd. in response to soil salinity
    (Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2008) Hardikar, Seema Abhay; Pandey, Amar Nath; Facultad de Biología
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    Implicación de las giberelinas y el metabolismo del nitrógeno en la respuesta al estrés salino en plantas de tomate (Solanum lycopersicum L,.)
    (2016-07-22) Abdalla Bardisi Ahmad, Enas; Olmos Aranda, Enrique Manuel; Fernández García, Mª Nieves; Facultad de Biología
    La salinidad es uno de los mayores problemas en nuestra agricultura actual, suponiendo grandes pérdidas económicas en el sureste español. Esta memoria de tesis ha tenido como objetivo aportar nuevos conocimientos que ayuden a paliar este problema. El tomate (Solanum lycopersicum L.) es uno de los cultivos vegetales más importantes en alimentación a nivel mundial, frecuentemente cultivado en regiones que presentan condiciones adversas como pueden ser la falta de agua y suelos salinos (por ejemplo la cuenca Mediterránea). El objetivo de esta tesis ha sido estudiar el papel de la hormona giberelina y su señalización (proteínas DELLA) en el proceso de adaptación a la salinidad. En esta tesis hemos tratado de avanzar en el conocimiento de los mecanismos responsables del proceso de respuesta en plantas al estrés salino. Para ello, hemos realizado un estudio integral del proceso a diferentes niveles de complejidad funcional, y abarcando el tema a nivel celular, fisiológico y molecular. Todos los experimentos desarrollados en esta tesis han sido realizados en plantas silvestres y dos mutantes de tomate, cv. Micro-Tom (Solanum lycopersicum L). Por un lado, el mutante gib3 (con una posible mutación en el gen ent-kaureno sintetasa), que se caracteriza por mostrar bajos niveles de giberelinas y un fenotipo enano, y el mutante procera (pro) que presenta un fenotipo alto y delgado, mostrando una respuesta constitutiva a la hormona giberelina debido a una mutación puntual en el gen SlDELLA. A partir de resultados obtenidos en el metabolismo de las giberelinas, demostramos que la salinidad alteró las concentraciones de giberelinas bioactivas GA1 y GA4. Estos niveles eran regulados de una forma diferencial entre la planta silvestre y los dos mutantes, debido posiblemente, a la modificación de la expresión génica de las enzimas implicadas en la síntesis y catabolismo de las giberelinas (20oxs, 3oxs y 2oxs). También hemos desarrollado un estudio transcriptómico de estas plantas (silvestre, gib3 y pro) crecidas en 150 mM de NaCl. El análisis de los términos GO y Bin nos mostró un incremento en la representación de términos implicados en los procesos de fotosíntesis, estrés abiótico, síntesis y degradación de proteínas, estrés térmico, pared celular y metabolismos de hormonas tales como son etileno, jasmónico y giberelinas. También se ha realizado un análisis de la ultraestructura de estos mutantes crecidos en condiciones de estrés salino. Finalmente, también se ha estudiado la respuesta de los mutantes de giberelinas bajo condiciones de estrés salino y diferentes fuentes de nitrógeno (nitrato y amonio) y como los cambios de estas fuentes pueden afectar a la adaptación al estrés salino. SUMMARY Salinity is one of the most important problems in the present-day agriculture, assuming large economic losses in the Southwest of Spain. This PhD Thesis aims to provide new knowledge that can help alleviate this problem. Tomato (Solanum lycopersicum L) is one of the most important food crops worldwide, frequently cultivated in regions with adverse conditions like poor-watered and saline soils (i.e. Mediterranean basin). The aim of this Thesis is to study the possible role of gibberellin metabolism and signaling (DELLA proteins) under salt stress. In this thesis, we try to advance the current understanding of the mechanisms involved in salt stress response in plants, developing a comprehensive study of the process at different levels of functional complexity, and following different technical approaches such as molecular, cellular and physiological. Tomato plants (Solanum lycopersicum, cv. Micro-Tom) and two tomato mutants, gib3 (mutation in Ent-Kaurene Synthetase), with low level of gibberellins showing dwarf phenotype and procera (pro) mutant, showing a constitutive gibberellin response (slender and tall phenotype) due to a point mutation in the SlDELLA protein, were used for all the experiments developed in this thesis. From the results obtained in the metabolism of gibberellin was demonstrated that salinity induced alterations in the bioactive gibberellin (GA1 and GA4) concentrations. This level was differentially regulated in Micro-Tom and the mutants by modification in the gene expression of the enzymes implicated in the synthesis and catabolism of gibberellins (20oxs, 3oxs and 2oxs). We have also developed a transcriptomic analysis for MicroTom, gib3 and procera plants growing at 150 mM of NaCl. GO and Bin terms analysis demonstrated the over-representation of terms implicates in photosynthesis, abiotic stress, protein synthesis and degradation, heat shock, cell wall and phytohormone metabolism such as ethylene, jasmonic acid or gibberellins. Cellular ultrastructure was also analyses in the different mutant under salt stress conditions. Finally, we have examined the response of gibberellin mutants under the salinity stress conditions and different nitrogen sources (nitrate or ammonium) and how these changes may affect the plant salt adaptation.
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    Influence of soil properties on plant density and species richness of saline desert
    (Universidad de Murcia, 2016) Pilania, Pradeep Kumar; Panchal, Nilesh Sundarjibhai
    Influencia de las propiedades del suelo en la densidad de plantas y la riqueza de especies de desierto salino El ambiente edáfico tiene una significativa influencia en la productividad. La salinidad es uno de los principales factores que afectan negativamente a la vegetación. Se estudió un ecosistema desértico de la India (Pequeño Rann de Kutch; 7020 ha) para medir la influencia de las propiedades del suelo en la vegetación. Tanto la riqueza de especies (SR) como la densidad de hierbas y arbustos/árboles (17.018 plantas m-2 y 8.617 plantas 10 m-2) fueron mayores en el punto 4, con valores altos de OC, OM, N, P, Ca y Fe (0.684, 1.179, 0.059 %, 42.338 kg ha-1, 170.732, 32.016 mg kg-1) y bajos niveles de arcilla, EC y Na (33.654%, 9.441dSm-1 y 68.699 mg kg-1). Valores altos de arcilla, Na y EC con bajo Ca y Fe resultaron en bajas densidades de SR (lugares 2 y 5). Las bajas SR y densidad se deben a bajas concentraciones de OC, OM, N, P, Fe, Ca y alta concentración de arcilla, Na y EC.
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    Rasgos físicos y factores reguladores del Saladar de Altobordo (Lorca, Murcia)
    (Murcia: Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 1995) Merlos Martínez, Antonio; Navarro Hervás, Francisca; Rodríguez Estrella, Tomás
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    Respuesta de las plantas de tomate a la combinación de salinidad y altas temperaturas
    (2014-03-04) Mestre Ortuño, Teresa; Martínez López, Vicente; Rivero Vargas, Rosa M.; Facultad de Biología
    El cultivo de tomate es uno de los más importantes de la cuenca mediterránea, que se caracteriza por tener un clima árido o semi-árido. El uso de aguas salinas para riego y las altas temperaturas son dos de los factores que más contribuyen a la disminución de la producción e indicen directamente sobre la aparición de la podredumbre apical o blossom-end rot (BER) en los frutos. Hasta la fecha, la mayoría de los trabajos se han centrado en el estudio de la respuesta a uno solo de estos factores, aunque el efecto de la salinidad podría acentuarse por las altas temperaturas. Por tanto, sería necesario conocer la respuesta de las plantas cuando ambos estreses se aplican simultáneamente. Por todo esto, se plantearon dos objetivos, el primer objetivo fue establecer la respuesta de tomate a la combinación de salinidad y altas temperaturas, para ello se realizaron dos experimentos, el primero en invernadero donde se estudiaron aspectos agronómicos y fisiológicos con relación a la producción y calidad de los frutos de tomate con la combinación de salinidad y altas temperaturas. El segundo se realizó en cámara de cultivo bajo condiciones controladas, y se analizó la respuesta primaria de la planta de tomate a la combinación de salinidad y altas temperaturas durante las primeras 72 horas. El segundo objetivo consistió en establecer los mecanismos responsables de la aparición de BER, para ello se cultivaron plantas de microtomate sometidas a deficiencia de calcio. Como resultados más destacables podríamos decir que la salinidad y altas temperaturas redujeron la producción comercial al reducir el tamaño de los frutos principalmente, también se disminuyó el porcentaje de cuajado y aumentó la incidencia de frutos con BER y rajados. Aunque la salinidad mejoró la calidad de los frutos, y la alta temperatura la empeoró. A las 72h de estrés, cuando salinidad y altas temperaturas se aplicaron conjuntamente, las plantas crecieron más que las del tratamiento salino. Absorbieron menos Na+ y más K+, aumentaron la asimilación de CO2, así como una mayor eficiencia cuántica de los fotosistemas y mayor eficiencia del fotosistema II en relación al tratamiento salino a 25ºC. Además, las plantas con salinidad acumularon prolina, mientras que las plantas con salinidad y alta temperatura acumularon Glicina betaína y trehalosa. Solamente en las plantas cultivadas con 0.1 mM Ca2+ se observaron frutos con BER, y de éstas sólo la mitad de la producción padeció esta fisiopatía. Además, los frutos afectados con BER tuvieron menos concentración de Ca2+ que los frutos aparentemente sanos. Y solamente en los frutos con BER el metabolismo oxidativo y el ciclo del ascorbato-glutatión estaban alterados. SUMMARY: Tomato crop is one of the most important in the Mediterranean area, which is characterized by an arid or semi-arid climate. The use of saline water for irrigation and high temperatures are two of the factors that contributing to the decline yield and affect directly to blossom-end rot (BER) in the fruits . To date, most work has focused on the study of plant response to one of these factors, although the effect of salinity could be accentuated by high temperatures. It would be necessary to know the plant response when these two stresses are applied simultaneously. Thus, two objectives were considered. The first objective was to establish the response of tomato to the combination of high temperatures and salinity. In order to reach this objective, two experiments were performed. In the first one, tomato plants were grown under salinity and high temperature treatments in a greenhouse. Agronomic and physiological aspects were studied in relation to the production and quality of tomato fruits. The second one was conducted in a growth chamber under controlled conditions, and the primary response tomato plant to the combination of salinity and high temperatures was analyzed at the first 72 hours. The second objective was to establish the mechanisms involved in the occurrence of BER. For this reason, microtom plants subjected to calcium deficiency were grown in a growth chamber. The results shown that salinity and high temperatures reduced yield by reducing the size of the fruits and the percentage of fruit set. In addition, the incidence of fruits with BER and cracked were also increased. However, salinity improved fruit quality. After 72h under stress, the plants grown with salinity and high temperature treatment grew faster than plant grown under salinity treatment. Plant under the combination treatment reduced Na+ and increased K+ uptake, increased CO2 assimilation, and they had higher quantum efficiency of photosystem than the plants with saline treatment at 25°C. Furthermore, plants with salinity accumulated proline, while plants treated with salinity and high temperature accumulated glycine betaine and trehalose. Fruits with BER were observed only in the plants grown with 0.1 mM Ca2+, and only half of this suffered this disorder. In addition, the fruits affected with BER had less Ca2+ than the apparently healthy fruits. The oxidative metabolism and ascorbate-glutathione cycle were affected only in fruits with BER.
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    Salinity tolerance of Aegiceras corniculatum (L.) Blanco from Gujarat coasts of India.
    (Murcia, Universidad de Murcia, Servicio de Publicaciones, 2009) Tusharbhai Patel, Neha; Nath Pandey, Amar
    Se realizaron experimentos en invernadero para valorar los efectos de la salinidad del suelo en la emergencia, crecimiento, estado hídrico, contenido de prolina y acumulación mineral en plántulas de Aegiceras corniculatum (L.) Blanco (Myrsinaceae).
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    Sobreexpresión de genes en tomate y generación de líneas T-DNA en la especie silvestre solanum pennellii para identificar determinantes de la tolerancia al estrés hídrico y la salinidad
    (2014-01-29) Moyano Solera, Elena; Bolarín Jiménez, Mª del Carmen; Atarés Huerta, Alejandro; Departamento de Bioquímica y Biología Molecular A
    El problema de la salinidad y estrés hídrico continúa incrementando su importancia debido a la escasez cada vez mayor de agua para riego junto a la mala calidad de la disponible. La mejora genética de las plantas cultivadas para tolerar este tipo de estrés abiótico puede paliar en parte las consecuencias negativas de este problema. Sin embargo, la tolerancia a los estreses hídrico y salino es un carácter particularmente complejo ya que está compuesto por la interacción de muchos caracteres. Dentro de la sección Lycopersicon del género Solanum está incluido el tomate cultivado (Solanum lycopersicum) y 12 especies afines más, conocidas como tomates silvestres, con accesiones que presentan una alta tolerancia a estos estreses. La cercanía filogenética a la especie cultivada, de gran importancia económica en todo el mundo, hace de estas especies el principal recurso genético para la mejora de tomate cultivado. Este trabajo se enmarca en un proyecto coordinado entre tres grupos de investigación pertenecientes a la Universidad de Almería, la Universidad Politécnica de Valencia y el CEBAS de Murcia, en el que estamos utilizando dos herramientas genómicas (mutagénesis insercional y trapping) en tomate y diversas especies silvestres relacionadas para identificar secuencias codificantes o elementos de regulación de genes implicados en procesos del desarrollo vegetativo (arquitectura de la planta) y reproductivo (flor y fruto), así como en salinidad y estrés hídrico. Objetivos El objetivo fundamental de este trabajo es avanzar en el conocimiento de las bases fisiológicas y genéticas de la tolerancia a la salinidad y estrés hídrico en una especie de interés agronómico, el tomate. Metodología Se han utilizado dos herramientas biotecnológicas, el análisis funcional de dos genes candidatos y la mutagénesis insercional mediante el empleo de una trampa de intensificadores en una especie silvestre relacionada con altos niveles de tolerancia a ambos estreses. En el primer caso, se ha estudiado la respuesta de plantas transgénicas de tomate que sobreexpresan un gen implicado en el estrés iónico inducido por salinidad, el gen HAL5, y plantas que expresan un gen implicado en la última etapa de la síntesis de myo-inositol, el gen IMP1. Por otra parte se ha empleado un vector que porta una trampa de intensificadores, para identificar mutantes insercionales alterados en diferentes caracteres y, especialmente, en la tolerancia a los estreses hídrico y salino. Resultados La sobreexpresión del gen HAL5 incrementa la tolerancia a la salinidad de tomate cuando se mide el peso de frutos por planta, el parámetro más importante desde un punto de vista agronómico. Además, se ha podido comprobar que la sobreexpresión del gen IMP1, incrementa la tolerancia del tomate a la salinidad y al estrés hídrico a largo plazo. Por otro lado, se ha generado la primera colección de líneas T-DNA de la especie silvestre Solanum pennellii. Se han detectado algunas líneas con expresión específica del gen delator en órganos de la planta relacionados con el nivel de tolerancia a ambos estreses abióticos. Por último, se han identificado mutantes insercionales con alteraciones en caracteres del desarrollo vegetativo, desarrollo reproductivo y tolerancia al estrés hídrico y salino. Conclusiones Este trabajo ha permitido conocer la función de dos genes implicados en la tolerancia a estreses abióticos y sus efectos al sobreexpresarse en plantas de tomate. También se ha generado una amplia colección de líneas T-DNA en diversas accesiones de Solanum pennellii, primer paso para poder llevar a cabo un programa de mutagénesis insercional. Además, los diferentes mutantes de S. pennellii seleccionados en este trabajo constituyen un excelente material para la identificación y análisis funcional de genes implicados tanto en estreses abióticos como en procesos de desarrollo vegetativo y reproductivo. ABSTRACT The problem of salinity and water stress in worldwide agriculture is being intensified due to the increasing scarcity of water resources and low quality of the available water for agricultural purposes. Plant breeding of crop plants to promote tolerance to these stresses could alleviate, at least partially, the negative consequences in production and yield caused by these abiotic stresses. Nevertheless, tolerance to water and salt stresses is a particularly complex trait since it is made up by the interaction of numerous individual traits. Within the Lycopersicon section from Solanum genus it is included the cultivated tomato (Solanum lycopersicum) and 12 wild-related species, these lasts with accessions that present a high tolerance to these stresses. The phylogenetic closeness of the wild-related and the cultivated species, the latter of well-known worldwide economic importance, makes the former species the main genetic resource for breeding programmes in cultivated tomato. This research work has been fulfilled within the framework of a coordinated project managed among three groups; one from the University of Almeria, the second from the Polytechnic University of Valencia and the last from CEBAS-CSIC of Murcia. Two genomic tools, insertional mutagenesis and trapping, are being applied on tomato and diverse wild-related species to identify coding sequences or regulatory elements of genes involved in vegetative (plant architecture) and reproductive (flower and fruit) development, as well as in the plant responses to salinity and water stress. Objectives: The essential objective of this research work is to advance in the knowledge of the physiological and genetic basis of the tolerance to salinity and water stress in a species of such agronomic importance as it is tomato. Methodology: For this purpose two biotechnological tools have been used; the functional analysis of two candidate genes and the insertional mutagenesis with enhancer trap applied in a wild-related species exhibiting high levels of tolerance to both stresses. In the first case, it has been studied the response of transgenic tomato plants overexpressing a gene involved in the ionic stress induced by salinity, HAL5, and of another set of transgenic plants overexpressing a gene which product is involved in the last step of myo-inositol biosynthesis, IMP1. On the other side, a genetic construction carrying a enhancer trap, has been used for plant transformation with the aim of identifying insertional mutants altered in different phenotypic traits, but especially in those related to tolerance to salt and water stresses Results: The overexpression of HAL5 augments the tolerance to salinity in the transgenic tomato assessed by fruit weight per plant, the main parameter from an agronomic point of view. Besides, it has been possible to verify that the overexpression of IMP1 increases the tolerance to long-term salinity and drought in the resulting transgenic plants. On the other hand, the first collection of T-DNA lines of the wild-related tomato species Solanum pennellii has been generated. Some mutant lines with specific expression of the reporter gene in plant organs related to the level of tolerance to both abiotic stresses have been detected. Lastly, some insertional mutants with alterations in traits related to vegetative and reproductive development as well as in tolerance to salt and water stresses have been identified. Conclusions: This research work has allowed us to know the function of two genes involved in the tolerance to abiotic stresses and their effects when overexpressed in tomato plants. Also it has been generated a large collection of T-DNA lines in diverse accessions from Solanum pennellii, the first step to accomplish a programme of insertional mutagenesis. Furthermore, the different S. pennellii mutants selected in this research work constitute an outstanding plant material for the identification and functional analysis of genes implicated in abiotic stresses as well as in vegetative and reproductive developmental processes.
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    Suelos salinos y procesos de salinización en el Sureste español.
    (Murcia : Universidad de Murcia, Sevicio de Publicaciones, 1969) Caro Fernández, Manuel; Departamentos y Servicios::Departamentos de la UMU::Química Agrícola, Geología y Edafología
    En el Sureste español, aparte de los suelos salinos naturales que ocupan una superficie próxima a las 10.000 Ha., se está provocando una salinización, que en algunos casos ha alcanzado niveles peligrosos, en grandes extensiones de suelos, con cultivos frutales y hortícolas, por el empleo de aguas de riego de calidad dudosa o mala y por el uso inadecuado que de ellas se ha hecho. El presente trabajo j)retende contiibuir particularmente, al mejor conocimiento de la extensión e intensidad de estos procesos antropogénicos de salinización y alcahnización de suelos, así como estudiar la zona de suelos salinos naturales más importantes de la Región, con vistas a su posible revalorización. Se estudian estos problemas desde tres puntos de vista distintos: suelo, agua y relaciones suelo-agua.