Search

[Resumen] El aumento de la población mundial, y, por tanto, el incremento en la demanda de alimentos obtenidos mediante el monocultivo fomentan la aparición de epidemias de enfermedades fúngicas que provocan pérdidas importantes en los cultivos. Esto, y la aparición de cepas de ciertos patógenos resistentes a los pesticidas clásicos, hace necesario un continuo desarrollo de nuevos productos fitosanitarios. Debido a las interesantes actividades biológicas que presentan las tiosemicarbazonas y sus complejos metálicos, en el presente Trabajo de Fin de Grado se ha estudiado la potencial actividad fitosanitaria de algunos compuestos de estos grupos. Por un lado, se ha medido la capacidad de algunas tiosemicarbazonas y sus complejos de zinc(II) para inhibir el crecimiento de los patógenos Botrytis cinerea y Phytophthora capsici. Por otro lado, se ha determinado la capacidad fitosanitaria in planta de esos compuestos usando Cucurbita pepo como huésped de los patógenos anteriores. Estos experimentos mostraron diferencias en la inhibición del crecimiento en función de los compuestos ensayados y del patógeno utilizado. De hecho, los resultados de un complejo en concreto mostraron evidencias de resistencia inducida en planta., [Resumo] O aumento da poboación mundial, e, polo tanto, o incremento na demanda de alimentos obtidos mediante o monocultivo fomentan a aparición de epidemias de enfermidades fúnxicas que provocan perdas importantes nos cultivos. Isto, e a aparición de cepas de certos patóxenos resistentes aos pesticidas clásicos, fai necesario un continuo desenvolvemento de novos produtos fitosanitarios. Debido ás interesantes actividades biolóxicas que presentan as tiosemicarbazonas e os seus complexos metálicos, no presente Traballo de Fin de Grao estudouse a potencial actividade fitosanitaria dalgúns compostos destes grupos. En primeiro lugar, mediuse a capacidade dalgunhas tiosemicarbazonas e os seus complexos de zinc(II) para inhibir o crecemento dos patóxenos Botrytis cinerea e Phytophthora capsici. En segundo lugar, determinouse a capacidade fitosanitaria in planta deses compostos usando Cucurbita pepo como hóspede dos patóxenos anteriores. Estes experimentos mostraron diferenzas na inhibición do crecemento dependendo dos compostos ensaiados e do patóxeno utilizado. De feito, os resultados dun complexo en concreto mostraron evidencias de resistencia inducida na planta., [Abstract] The increase in world population and, therefore, the rise in the demand for food obtained through monoculture triggers the appearance of epidemics of fungal diseases that cause significant crop losses. This fact, and the appearance of pathogens strains resistant to classic pesticides, makes necessary to continuously develop new phytosanitary products. Due to the interesting biological activities of thiosemicarbazones and their metal complexes, in this Final Degree Project we have studied the potential phytosanitary activity of some compounds of these groups. On one hand, the capacity of some thioemicarbazones and their zinc(II) complexes for inhibiting the growth of the pathogens Botrytis cinerea and Phytophthora capsici has been measured. On the other side, the in planta phytosanitary capacity of these compounds has been determined using Cucurbita pepo as a host for the pathogens mentioned above. These experiments showed differences in growth inhibition depending on the compounds tested and the pathogen used. In fact, the results for one particular complex showed signs of induced resistance in the plant.

[Resumen] La cáscara de nuez es uno de los principales residuos del comercio mundial de productos alimentarios. Se producen millones de toneladas al año, por lo que en este trabajo se ha explorado su uso como sustrato, para ver si mejora la germinación y el establecimiento de plántulas de pimiento de Padrón. También se ha utilizado como material de partida para la obtención de un extracto que pudiese inducir las defensas propias de las plantas y mejorar su respuesta frente a diversos patógenos. En este estudio se utilizó Botrytis cinerea como patógeno. Los resultados muestran un aumento de la velocidad de germinación en los sustratos dónde se encuentran las cáscaras de nuez y un mayor crecimiento en longitud del hipocótilo de las plántulas. Por otra parte, el extracto de nuez no redujo los síntomas causados por B. cinerea ni a nivel local ni a nivel sistémico., [Resumo] A casca de noz é un dos principais residuos do comercio mundial de produtos alimentarios. Prodúcense millóns de toneladas ao ano, polo que neste traballo explorouse o seu uso como substrato, para ver se mellora a xerminación e o establecemento de plántulas de pemento de Padrón. Tamén se utilizou como material de partida para obter un extracto que puidese inducir as defensas propias das plantas e mellorar a súa resposta fronte a diversos patóxenos. Neste estudo utilizouse Botrytis cinerea como patóxeno. Os resultados mostran un aumento da velocidade de xerminación nos substratos onde se encontran as cascas de noz e un maior crecemento en lonxitude do hipocótilo das plántulas. Por outra banda, o extracto de noz non reduciu os síntomas causados por B. cinerea nin a nivel local nin a nivel sistémico., [Abstract] Walnut shells are one of the main waste products in the global food trade. Millions of tonnes are produced each year, so this work has explored its use as a substrate to check if it improves the germination and establishment of Padrón pepper seedlings. It was also used as a starting material for obtaining an extract that could induce plant defence and improve its response to various pathogens. In this study, Botrytis cinerea was used as a pathogen. The results show an increase in germination rate in substrates containing walnut shells and an increase in the length of the hypocotyl of the seedlings. On the other hand, the walnut extract did not reduce the symptoms caused by B. cinerea either locally or systemically.

The seed is the propagule of higher plants and allows its dissemination and the survival of the species. Seed dormancy prevents premature germination under favourable conditions. Dormant seeds are only able to germinate in a narrow range of conditions. During after-ripening (AR), a mechanism of dormancy release, seeds gradually lose dormancy through a period of dry storage. This review is mainly focused on how chemical modifications of mRNA and genomic DNA, such as oxidation and methylation, affect gene expression during late stages of seed development, especially during dormancy. The oxidation of specific nucleotides produced by reactive oxygen species (ROS) alters the stability of the seed stored mRNAs, being finally degraded or translated into non-functional proteins. DNA methylation is a well-known epigenetic mechanism of controlling gene expression. In Arabidopsis thaliana, while there is a global increase in CHH-context methylation through embryogenesis, global DNA methylation levels remain stable during seed dormancy, decreasing when germination occurs. The biological significance of nucleic acid oxidation and methylation upon seed development is discussed.

[Resumen]: En el entorno que rodea a un organismo vegetal se encuentran un gran número de competidores potenciales, predadores y patógenos. Aunque únicamente un bajo porcentaje de ellos llegue a atacar a la planta, los que lo consiguen provocan al sector agrícola grandes pérdidas económicas. La supervivencia de la planta dependerá de su capacidad para desarrollar mecanismos de defensa. Por ello, la biotecnología vegetal está en constante busca de nuevas técnicas y productos que refuercen el sistema de defensa de las plantas, sin hacer uso de pesticidas o fungicidas que en ocasiones pueden producir daños sobre el ecosistema. El cultivo in vitro consigue optimizar la experimentación, permitiendo la propagación de una gran cantidad de organismos vegetales en un pequeño espacio y facilitando ensayos que in vivo serían más laboriosos. Además, mediante este método de propagación también se pueden realizar experimentos de elicitación; inducción de respuestas defensivas en la planta que aumentan la resistencia de la misma por medio de moléculas producidas por agentes bióticos o abióticos. En el presente proyecto se plantean diferentes ensayos in vitro cuya finalidad es determinar si existe una inducción de resistencia en suspensiones celulares de Capsicum annuum L. var. annum (pimiento) al ser elicitadas con extractos de Urtica dioica (ortiga). Para analizar la capacidad elicitora de la ortiga se iniciarán suspensiones de pimiento a partir de plantas in vitro, se elicitarán con tres extractos de ortiga y posteriormente se medirán diferentes marcadores de respuesta defensiva de la planta. Este método permitirá de manera rápida seleccionar aquel o aquellos extractos de ortiga que más interesen para una posible aplicación en campo., [Resumo]: No entorno que rodea a un organismo vexetal encóntranse un gran número de competidores potenciais, predadores e patóxenos. Aínda que unicamente un baixo porcentaxe deles chegue a atacar á planta, os que o logran provocan ao sector agrícola grandes perdas económicas. A supervivencia da planta dependerá da capacidade que teña para desenvolver mecanismos de defensa. Por elo, a biotecnoloxía vexetal está nunha búsqueda constante de novas técnicas e productos que reforcen o sistema de defensa das plantas, sen facer uso de pesticidas ou fungicidas que en ocasións producen danos sobre o ecosistema. O cultivo in vitro logra optimizar a experimentación, permitindo a propagación dunha gran cantidade de organismos vexetais nun pequeno espazo e facilitando ensaios que in vivo serían máis laboriosos. Ademais, mediante este método de propagación tamén se poden realizar experimentos de elicitación; inducción de respostas defensivas na planta que aumentan a resistencia da mesma por medio de moléculas producidas por axentes bióticos ou abióticos. No presente proxecto plantéanse diferentes ensaios in vitro coa finalidade de determinar se existe unha inducción de resistencia en suspensions celulares de Capsicum annuum L. var. annum (pemento) ao ser elicitadas con extractos de Urtica dioica (estruga). Para analizar a capacidade elicitora da estruga iniciaranse suspensións de pemento a partir de plantas in vitro, elicitaranse con tres extractos de estruga e posteriormente mediranse diferentes marcadores de resposta defensiva. Este método permitirá dun xeito rápido elixir aquel o aqueles extractos de estruga que máis interesen para unha posible aplicación en campo., [Abstract]: A large number of potential competitors, predators and pathogens are found in the environment surrounding a plant organism. Although just a small percentage of them manage to attack the plant, those who succeed cause to the agricultural sector huge economic losses. The survival of the plant will depend on its ability to develop defense mechanisms. Therefore, plant biotechnology is constantly looking for new techniques and products that reinforce the defense system of plants, without using pesticides or fungicides that sometimes cause ecosystem damage. In vitro culture achieves optimization of experimentation, it allowing the propagation of a great amount of vegetal organisms in a small space and facilitating experiments that would be more laborious in vivo. In addition, by this method of propagation, elicitation experiments can also be carried out. Elicitation is defined as the induction of defensive responses in the plant that increase its resistance using molecules produced by biotic or abiotic agents. In the present project, different in vitro tests are proposed to determine if there is an induction of resistance in cellular suspensions of Capsicum annuum L. var. annum (pepper) when elicited with extracts of Urtica dioica (nettle). In order to analyze the elicitation capacity of the nettle, pepper suspensions from in vitro plants will be initiated and elicited with three nettle extracts. Different defensive response markers of the plant will be measured. This method will allow a quick selection of the most interesting nettle extracts for a possible application in the field.

[Abstract] DELAY OF GERMINATION-1 (DOG1), is a master regulator of primary dormancy (PD) that acts in concert with ABA to delay germination. The ABA and DOG1 signaling pathways converge since DOG1 requires protein phosphatase 2C (PP2C) to control PD. DOG1 enhances ABA signaling through its binding to PP2C ABA HYPERSENSITIVE GERMINATION (AHG1/AHG3). DOG1 suppresses the AHG1 action to enhance ABA sensitivity and impose PD. To carry out this suppression, the formation of DOG1-heme complex is essential. The binding of DOG1-AHG1 to DOG1-Heme is an independent processes but essential for DOG1 function. The quantity of active DOG1 in mature and viable seeds is correlated with the extent of PD. Thus, dog1 mutant seeds, which have scarce endogenous ABA and high gibberellin (GAs) content, exhibit a non-dormancy phenotype. Despite being studied extensively in recent years, little is known about the molecular mechanism underlying the transcriptional regulation of DOG1. However, it is well-known that the physiological function of DOG1 is tightly regulated by a complex array of transformations that include alternative splicing, alternative polyadenylation, histone modifications, and a cis-acting antisense non-coding transcript (asDOG1). The DOG1 becomes modified (i.e., inactivated) during seed after-ripening (AR), and its levels in viable seeds do not correlate with germination potential. Interestingly, it was recently found that the transcription factor (TF) bZIP67 binds to the DOG1 promoter. This is required to activate DOG1 expression leading to enhanced seed dormancy. On the other hand, seed development under low-temperature conditions triggers DOG1 expression by increasing the expression and abundance of bZIP67. Together, current data indicate that DOG1 function is not strictly limited to PD process, but that it is also required for other facets of seed maturation, in part by also interfering with the ethylene signaling components. Otherwise, since DOG1 also affects other pr

[Abstract] The seed is the propagule of higher plants and allows its dissemination and the survival of the species. Seed dormancy prevents premature germination under favourable conditions. Dormant seeds are only able to germinate in a narrow range of conditions. During after-ripening (AR), a mechanism of dormancy release, seeds gradually lose dormancy through a period of dry storage. This review is mainly focused on how chemical modifications of mRNA and genomic DNA, such as oxidation and methylation, affect gene expression during late stages of seed development, especially during dormancy. The oxidation of specific nucleotides produced by reactive oxygen species (ROS) alters the stability of the seed stored mRNAs, being finally degraded or translated into non-functional proteins. DNA methylation is a well-known epigenetic mechanism of controlling gene expression. In Arabidopsis thaliana, while there is a global increase in CHH-context methylation through embryogenesis, global DNA methylation levels remain stable during seed dormancy, decreasing when germination occurs. The biological significance of nucleic acid oxidation and methylation upon seed development is discussed.

[Resumo]: No presente traballo realízouse un estudo da indución de defensa en suspensións celulares de Capsicum annuum L. var. annuum ó ser elicitadas cun extracto de alpechín. Para elo, iniciáronse suspensións de pemento a partir de plantas in vitro e se elicitaron cun extracto de alpechínpara posteriormente determinar o contido fenólico mediante o método Folin-Ciocalteu, a actividade antioxidante mediante o ensaio de DPPH, no medio celular e no medio extracelular. Tamén se determina a expresión dos xenes de defensa CaBPR1, CaSC1 e CaPO1, mediante PCR en tempo real. Os resultados indican un aumento do contido fenólico, una maior capacidade antioxidante tanto no medio celular como no medio extracelular e un efecto inductor da expresión dos xenes de defensa.

[Resumen]: En el presente trabajo se realizó un estudio de la inducción de resistencia en suspensiones celulares de Capsicum annuum L. var. annuum al ser elicitadas con extractos de Moringa oleifera. Para ello, se iniciaron suspensiones de pimiento a partir de plantas in vitro y se elicitaron con dos extractos de Moringa para posteriormente determinar el contenido fenólico mediante el método Folin-Ciocalteu, la actividad antioxidante mediante el ensayo de DPPH y la expresión de dos genes de defensa, CaBPR1 y CaSC1, mediante PCR en tiempo real. Los resultados indican un aumento del contenido fenólico, una mayor capacidad antioxidante y un efecto inductor de la expresión de los genes de defensa., [Abstract]: The present work deals with the study of the defense induction in Capsicum annuum L. var. annuum cell suspensions elicited with Moringa oleifera extracts. For this, pepper suspensions were started from vitroplants and elicited with two Moringa extracts to later determine the phenolic content by the Folin-Ciocalteu method, the antioxidant activity by the DPPH assay and the expression of two defense genes, CaBPR1 and CaSC1, by means of real-time PCR. The results indicate an increase of the phenolic content, a greater antioxidant capacity and an induction of the expression of the defense genes., [Resumo]: No presente traballo realízouse un estudo da indución de defensa en suspensións celulares de Capsicum annuum L. var. annuum ó ser elicitadas con extractos de Moringa oleifera. Para iso, iniciáronse suspensións de pemento a partir de plantas in vitro e se elicitaron con dous extractos de Moringa para posteriormente determinar o contido fenólico mediante o método Folin-Ciocalteu, a actividade antioxidante mediante o ensaio de DPPH e a expresión de dous xenes de defensa, CaBPR1 e CaSC1, mediante PCR en tempo real. Os resultados indican un aumento do contido fenólico, una maior capacidade antioxidante e un efecto inductor da expresión dos xenes de defensa.

[Resumen] En este trabajo se describen dos experiencias basadas en la aplicación de estrategias motivadoras a los grupos reducidos de dos materias troncales del Grado en Biología. Ambas son materias del área de Fisiología Vegetal, pero con diferentes características y contextos, por lo que se han usado metodologías diferentes. Una es una materia de segundo curso (Fisiología Vegetal II) con muchos estudiantes por grupo y pocas horas de grupo reducido y otra de tercer curso (Fisiología Vegetal Aplicada) con más horas y menos estudiantes. En Fisiología Vegetal II se han desarrollado dos juegos de preguntas y respuestas y en Fisiología Vegetal Aplicada diferentes actividades (juegos de rol, debates, vídeos, congresos, etc.). Los resultados en ambos casos han sido positivos tanto en motivación como en desarrollo de un pensamiento crítico, y han reforzado entre los estudiantes el valor del trabajo en equipo y de los conocimientos del campo de la Fisiología Vegetal., [Abstract] In this paper we describe two experiences based on the application of strategies that motivate students. The experiences correspond to the seminar sessions of two core subjects of the degree in Biology. Both subjects belong to the field of Plant Physiology, but they have different features and context. Therefore, the methodology was different. The first subject (Plant Physiology II) is taught in the second course of Biology, and there are many enrolled students and few hours for seminars. The other subject (Applied Plant Physiology) is taught in the third course, and there are less students and more hours for seminars. In Plant Physiology II the students have to develop and play a game of questions and answers, whereas in Applied Plant Physiology the activities are more varied (role-playing, debate, video, scientific conferences, etc.). In both cases, the results were successful, and the activities motivate the students and contribute to the acquisition of critical thinking. Moreover, they convinced the students of the value of both the teamwork and the knowledge in the field of Plant Physiology

La semilla es el propágulo utilizado por las plantas Espermatófitas para perpetuarse, y constituye un hito trascendental en la historia evolutiva de las especies vegetales. Su éxito evolutivo radica en la adquisición de la tolerancia a la desecación y la existencia de un período de inactividad metabólica inducida en la fase final de su desarrollo (denominada dormición primaria) que le permite asegurar la dispersión y la supervivencia de la descendencia durante largos períodos de tiempo. La regulación hormonal de la dormición y la germinación está determinada principalmente por la relación ABA:GAs. Mientras que las GAs promueven la germinación, el ABA actúa como hormona clave en el establecimiento y mantenimiento de la dormición. Sisymbrium officinale (L.) Scop., la especie utilizada en este estudio, es una planta herbácea anual perteneciente a la familia Brassicaceae. La dormición primaria en S. officinale es intensa y para provocar su pérdida se precisa un almacenamiento a baja humedad relativa y temperaturas medio-altas; proceso conocido como “after-ripening” (AR) o post-maduración. La germinación de sus semillas es dependiente de nitrato (NO3-), dependencia que es aminorada por el AR. En esta Memoria se describe, desde una perspectiva integradora, la influencia del AR, NO3-, GAs y ABA en la capacidad germinativa de la semillas de S. officinale. Se demuestra por primera vez que el NO3- estimula la expresión de SoGA3ox2 (biosíntesis de GAs) y SoCYP707A2 (catabolismo de ABA) durante la imbibición de las semillas no durmientes, mientras que altera negativamente la expresión de SoRGL2 (regulador negativo de la señalización de GAs). Durante la imbibición de semillas durmientes (AR0), el NO3- disminuye la expresión de SoNCED6,9 (biosíntesis de ABA), SoRGL2 y SoABI5 (señalización de ABA) y aumenta la de SoCYP707A2. La expresión de SoDOG1 (gen relacionado con la respuesta a ABA) durante la imbibición disminuye durante el transcurso de la germinación respecto a semilla sec