Resistencia a estreses bióticos y abióticos en avena
- Autores: Javier Sánchez Martín
- Directores de la Tesis: Diego Rubiales Olmedo (dir. tes.), Elena Prats Pérez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jesús V. Jorrin Novo (presid.), Fernando Flores Gil (secret.), Carlota Vaz Patto (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
La avena es un importante cultivo de grano y forraje con un área cultivada de más de 9 millones de hectáreas en el mundo. Sin embargo, la sequía y enfermedades causadas por hongos biotrófos, tales como la roya de la hoja (Puccinia coronata f.sp.
avenae) y el oídio (Blumeria graminis f. sp. avenae), mitigan fuertemente su producción. Para combatirlo, los mejoradores deben adquirir una comprensión completa de los mecanismos mediante los que las plantas pueden tolerar/resistir el estrés y emplearla en los programas de mejora. Para ello, usando una colección de germoplasma de 141 genotipos silvestres recolectados a lo largo del sur de España y 36 variedades comerciales, nos propusimos encontrar nuevas fuentes de resistencia al oídio y a la roya así como tolerancia a la sequía para más tarde profundizar en las respuestas de resistencia generando herramientas que puedan ser empleadas en los programas de mejora.
En el capítulo primero, titulado ¿Powdery mildew resistance in oat¿ se han encontrado y caracterizado nuevas fuentes de resistencia frente al oidio. Además, se realizó un detallado estudio de la resistencia en planta adulta revelando las bases histológicas de las respuestas de resistencias. En el capítulo segundo, ¿Oat resistance against crown rust virulent on Pc94¿, nuevas fuentes de resistencia a este nuevo y altamente virulento aislado que ha superado la resistencia proporcionada por el gen Pc94, han sido identificadas y caracterizdas. Ambos trabajos destacan la importancia del uso de resistencia basada en varias respuestas y si es posible no asociada con rasgos monogénicamente heredados. Para facilitar la mejora de esos complejos rasgos, el capítulo tres, titulado ¿QTL ¿s associtation with mechanims of resistance to oat crown rust (Puccinia coronata f.sp avenae) in Ogle/TAM O-301 mapping population¿ estudiamos la posibilidad de asociar QTLs con mecanismos de resistencia específicos, macro microscópicos, y encontrar varios QTLs asociados a resistencia basal. Además recientes trabajos de nuestro grupo, ponen de manifiesto que la resistencia mediada por HR provoca disfunciones estomales en cebada que podrían ser un importante componente del coste de resistencia a la enfermedad. En el capítulo cuatro, titulado ¿Impact of the hypersensitive response elicited by different life style biotrophic fungi on oat physiology under single and overlapped biotic and abiotic stresses¿, ponemos de manifiesto un coste asociado a la ejecución de los mecanismos de resistencia frente a Blumeria graminis f. sp. avenae and Puccinia coronata f.sp. avenae; así como sus causas. Respecto a la tolerancia a la sequía, el capítulo cinco titulado ¿Targeting sources of drought tolerance within an Avena spp collection through multivariates approaches¿, hemos identificado y caracterizado nuevas fuentes de tolerancia a la sequía en la colección de germoplasma. Además hemos empleado una aproximación multivariante con el objetivo de dilucidar el o los mecanismo(s) más importante(s) en la tolerancia a la sequía. En el capítulo sexto, titulado ¿An integrated mechanism of drought tolerance in oats (Avena sativa) revealed through metabolomic analyses¿, empleamos una aproximación metabolómica para revelar nuevos cambios en respuesta a la sequía en dos cultivares, Flega y Patones, previamente caracterizados como el más susceptible y el más tolerante a la sequía respectivamente en el capítulo cinco. Estos incluyen 1) mantenimiento de un elevado contenido de agua y movimientos estomáticos regulados por ácido salicílico, 2) mecanismos de fotoprotección específica que lidien con un incremento del estrés oxidativo promovido por la baja concentración de CO2 consecuencia del cierre parcial de estomas. Finalmente, en el capítulo séptimo, titulado ¿Identification and multi-environment validation of adaptation of Avena sativa cultivars to Mediterranean environments¿ caracterizamos aquellas accesiones con la Resistencia más estable y mejor adaptación a lo largo de diferentes ambientes de la cuenca del Mediterráneo usando un análisis GGE biplot.
