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Acclimation of photosynthesis to water deficit and high temperature: physiological and biochemical aspects

Identificadores del recurso

http://hdl.handle.net/10803/291688

Procedència

(Tesis de la Universitat de les Illes Balears)

Fitxa

Títol:: Acclimation of photosynthesis to water deficit and high temperature: physiological and biochemical aspects
Tema:: Photosynthesis, Rubisco, plant physiology, climate change, high temperature water deficit and crops; Fisiología Vegetal; 57
Descripció:: La demanda mundial de cultivos agrícolas para la alimentación ha experimentado un aumento notorio a través de las últimas décadas como consecuencia de la creciente población humana. Por otra parte, las predicciones globales de cambio climático predicen aumentos de temperatura y períodos de sequía más largos, especialmente en latitudes templadas, donde se encuentra la mayor parte de la producción mundial de cultivos. El presente estudio se llevó a cabo con tres de los cultivos más importantes a nivel mundial: arroz (Oryza sativa L.), trigo (Triticum aestivum L.) y maíz (Zea mays L.). Además de tres de los cultivos más demandados a nivel mundial, estas tres especies también fueron escogidas debido a sus diferentes mecanismos fotosintéticos, y a las diferentes condiciones ambientales a las que están adaptadas. De esta manera, el arroz y el trigo son especies C3 de ambientes cálidos y fríos, respectivamente, y el maíz es una especie C4 de ambientes cálidos. Con el objetivo de evaluar la respuesta de estos tres cultivos a las tensiones derivadas del cambio climático, es decir, alta temperatura y la sequía, las plantas se cultivaron a 38ºC y 25ºC, y dentro de cada temperatura, un lote de plantas era cultivado bajo condiciones de déficit hídrico (WD) y otro, como bajo capacidad de campo (WW). En todos los casos, se midieron los parámetros de crecimiento, fisiológicos y bioquímicos con el fin de evaluar el efecto de los dos estreses impuestos. Con relación a los parámetros fisiológicos, como la asimilación de CO2 y los procesos difusivos, estos se midieron a 25ºC y 38ºC para determinar la capacidad de estos cultivos para adaptarse y aclimatarse a la alta temperatura y el déficit hídrico. Ambas tensiones tuvieron un efecto negativo sobre las plantas, pero el impacto fue diferente dependiendo de los parámetros medidos. La alta temperatura tuvo un mayor efecto perjudicial en la producción de biomasa y la respiración mitocondrial, especialmente en trigo y maíz. En cambio, en las tres especies, la capacidad fotosintética y los parámetros de difusión como gs mostraron una mayor restricción bajo déficit de agua que a alta temperatura. Con respecto a las mediciones bioquímicas, los parámetros de Rubisco in vitro mostraron la misma tendencia que AN, mientras que la actividad Rubisco, la concentración y el estado carbamilación fueron más afectados por las altas temperaturas que por el déficit hídrico. Finalmente, algunos de los parámetros medidos en esta tesis sólo mostraron un efecto negativo cuando ambas tensiones actuaron conjuntamente. Esto indica la importancia de estudiar la interacción entre estos dos estreses.
Font:: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
Idioma:: English
Autor/Productor:: Perdomo López, Juan Alejandro
Editor:: Universitat de les Illes Balears
Otros colaboradores/productores:: Galmés Galmés, Jeroni; Universitat de les Illes Balears. Departament de Biologia
Drets:: ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.; info:eu-repo/semantics/openAccess
Data:: 2015-02-06
Tipo de recurso:: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Format:: application/pdf; 204 p.

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4. <dc:contributor>Universitat de les Illes Balears. Departament de Biologia</dc:contributor>
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6. <dc:subject>Fisiología Vegetal</dc:subject>
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5. <dcterms:abstract>La demanda mundial de cultivos agrícolas para la alimentación ha experimentado un aumento notorio a través de las últimas décadas como consecuencia de la creciente población humana. Por otra parte, las predicciones globales de cambio climático predicen aumentos de temperatura y períodos de sequía más largos, especialmente en latitudes templadas, donde se encuentra la mayor parte de la producción mundial de cultivos. El presente estudio se llevó a cabo con tres de los cultivos más importantes a nivel mundial: arroz (Oryza sativa L.), trigo (Triticum aestivum L.) y maíz (Zea mays L.). Además de tres de los cultivos más demandados a nivel mundial, estas tres especies también fueron escogidas debido a sus diferentes mecanismos fotosintéticos, y a las diferentes condiciones ambientales a las que están adaptadas. De esta manera, el arroz y el trigo son especies C3 de ambientes cálidos y fríos, respectivamente, y el maíz es una especie C4 de ambientes cálidos. Con el objetivo de evaluar la respuesta de estos tres cultivos a las tensiones derivadas del cambio climático, es decir, alta temperatura y la sequía, las plantas se cultivaron a 38ºC y 25ºC, y dentro de cada temperatura, un lote de plantas era cultivado bajo condiciones de déficit hídrico (WD) y otro, como bajo capacidad de campo (WW). En todos los casos, se midieron los parámetros de crecimiento, fisiológicos y bioquímicos con el fin de evaluar el efecto de los dos estreses impuestos. Con relación a los parámetros fisiológicos, como la asimilación de CO2 y los procesos difusivos, estos se midieron a 25ºC y 38ºC para determinar la capacidad de estos cultivos para adaptarse y aclimatarse a la alta temperatura y el déficit hídrico. Ambas tensiones tuvieron un efecto negativo sobre las plantas, pero el impacto fue diferente dependiendo de los parámetros medidos. La alta temperatura tuvo un mayor efecto perjudicial en la producción de biomasa y la respiración mitocondrial, especialmente en trigo y maíz. En cambio, en las tres especies, la capacidad fotosintética y los parámetros de difusión como gs mostraron una mayor restricción bajo déficit de agua que a alta temperatura. Con respecto a las mediciones bioquímicas, los parámetros de Rubisco in vitro mostraron la misma tendencia que AN, mientras que la actividad Rubisco, la concentración y el estado carbamilación fueron más afectados por las altas temperaturas que por el déficit hídrico. Finalmente, algunos de los parámetros medidos en esta tesis sólo mostraron un efecto negativo cuando ambas tensiones actuaron conjuntamente. Esto indica la importancia de estudiar la interacción entre estos dos estreses.</dcterms:abstract>
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