Tesis:
Xylogenesis in response to severe traumatism in the Canary Island pine (Pinus canariensis C. Sm. ex DC)
- Autor: CHANO GONZÁLEZ, Víctor M.
- Título: Xylogenesis in response to severe traumatism in the Canary Island pine (Pinus canariensis C. Sm. ex DC)
- Fecha: 2018
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S.I. DE MONTES, FORESTAL Y DEL MEDIO NATURAL
- Departamentos: SISTEMAS Y RECURSOS NATURALES
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/51143/
- Director/a 1º: SOTO DE VIANA, Álvaro
- Director/a 2º: COLLADA COLLADA, Carmen
- Resumen: Esta tesis tiene como objetivo profundizar en el conocimiento del proceso de xilogénesis en respuesta a traumatismos en coníferas, utilizando como especie modelo el pino canario (Pinus canariensis C. Sm. ex DC). Nuestra estrategia incluyó el uso de diferentes metodologías para analizar aspectos anatómicos y moleculares de la respuesta a heridas, y los resultados son presetados y discutidos en cuatro capítulos en la sección de Resultados. El Capítulo 1 presenta la construcción y el análisis de dos librerías de cDNA de la zona cambial de P. canariensis, con el fin de abarcar los perfiles transcriptómicos de los procesos de diferenciación de madera temprana y madera tardía. Este enfoque permitió la detección de genes que pudieron ser omitidos en estudios previos realizados en otras especies, proporcionando una imagen más completa del proceso de formación de madera en coníferas. El Capítulo 2 examina aspectos anatómicos de la reorganización del tejido traumático, principalmente cuando afecta al meristemo lateral. Adicionalmente, se describen por primera vez la formación de estructuras columnares derivadas de las células de parénquima axial, elementos que serán claves durante el proceso de cicatrización y cierre de heridas después de anillado. El Capítulo 3 se centra en las bases moleculares de la formación de madera traumática en P. canariensis. El perfil transcriptómico a lo largo del proceso de formación de madera traumática es comparado con el de formación de madera normal, incluyendo madera temprana y madera tardía. Este análisis muestra que inmediatamente después de producirse la herida, el crecimiento radial cesa, y se induce la expresión de genes de defensa, principalmente relacionados con estrés biótico, en los márgenes de la herida. Más adelante, durante el desarrollo de madera traumática, se observa la sobreexpresión de genes relacionados con la formación de madera temprana, al mismo tiempo que se reprimen ciertos genes relacionados con la formación de madera tardía. El Capítulo 4 analiza la expresión genética después de la inducción de heridas y durante las primeras fases del proceso de rebrote. Además, analizamos el crecimiento apical estacional y comparamos ambos procesos, obteniendo una mejor comprensión de las dinámicas genéticas del rebrote inducido en coníferas, como respuesta al daño mecánico. Finalmente, se resumen y comentan los resultados obtenidos, al tiempo que se proporcionan nuevas perspectivas sobre investigaciones futuras en el marco de la respuesta a heridas en coníferas. ----------ABSTRACT---------- This thesis aims to increase our understanding of the xylogenesis processes in response to severe traumatism in conifers, using Canary Island pine (Pinus canariensis C. Sm. Ex DC) as model species. Our strategy involved the employment of different approaches to analyse anatomical and molecular aspects of the response to injuries, and the results are presented and discussed in four chapters in the Results section. Chapter 1 reports the construction and analysis of two cDNA libraries from the P. canariensis cambial zone, in order to cover the transcriptional profiles both of earlywood and latewood differentiation. This approach allowed the detection of genes missed in previous studies performed in other species, providing a more complete picture of wood formation in conifers. Chapter 2 examines the anatomical aspects of the reorganization of traumatic tissue, mainly when it affects the lateral meristem. Additionally, we describe for the first time the formation of column-like structures derived from axial parenchymatic cells, as essential elements of the wound closure process after girdling. Chapter 3 focuses on the molecular basis of traumatic wood formation in P. canariensis. Transcriptomic profile throughout traumatic wood formation is compared to that of normal wood development, including earlywood and latewood. This analysis shows that immediately after injury, radial growth activity stops and defensive genes, mostly related to biotic stress, are induced in the wound margins. Later on, during traumatic wood development overexpression of earlywood-related genes is observed, together with repression of certain latewood-related genes. Chapter 4 analyzes gene expression after wounding and during the very early steps of the resprouting process. Furthermore, we analyzed as well the seasonal apical growth and compare both processes, obtaining a better understanding of the genetic dynamics of induced resprouting in conifers, as response to mechanical wounding. Finally, all findings are summarized and discussed in the framework of the response to wound in conifers. Future prospects for the research of this issue are also provided.