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Tesis > TEMA

Biología [ 2301 tesis ]

Embriología Vegetal [ 4 tesis ]

Maroder, Horacio Luis. "Reacciones de deterioro de semillas: aspectos fisiológicos, químicos y ultraestructurales" (2008) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Las semillas de las especies de sauce toleran la deshidratación a contenidos de agua similares a los de una semilla ortodoxa, pero pierden la viabilidad en unas pocas semanas a temperatura ambiente. Otra característica atípica es que los cloroplastos de los tejidos embrionarios de las semillas maduras conservan el sistema de endomembranas (tilacoides) aparentemente intacto y retienen la clorofila. En el marco de las investigaciones que se realizaron en el transcurso de esta tesis surgieron, junto a los resultados mencionados, otros que muestran los mecanismos que podrían estar involucrados en el deterioro y su reparación: 1. La luz, a través de la clorofila induce un intenso daño fotooxidativo mediados por radicales libres que se evaluó por el daño a ácidos grasos, proteínas, pigmentos lo que produjo principalmente la destrucción de las membranas tilacoides. 2. Se postula que dichas membranas que contienen clorofila, proteínas y pigmentos sería el lugar en el que se inicia el ataque fotooxidativo, el que se propagaría a otras estructuras, lo que se comprobó por evaluación de alteraciones en la permeabilidad de la membrana plasmática. 3. Si bien el ataque fotooxidativo es importante este queda mayormente restringido a los tejidos superficiales de la semilla, sin afectar sensiblemente la yema apical. 4. El daño a los tejidos superficiales determina que en las pruebas de germinación, el porcentaje de plántulas anormales sea inusitadamente elevado (disminución de la germinación normal), mientras que el porcentaje de plántulas vivas resultó sólo ligeramente menor que el que ocurre en oscuridad. 5. Las semillas que originan plantas anormales como consecuencia del ataque fotooxidativo muestran una notable recuperación de la germinación normal y de los daños metabólicos y estructurales antes mencionados, cuando se someten a humidificación. 6. Descartada la presencia de clorofila como causa importante de la mortalidad, quedan sólo dos reacciones a las que se consideran principales responsables del decaimiento de las semillas secas como son las reacciones de Maillard y de autooxidación. La primera no acompañó el descenso de la germinación total, pero si la segunda, por lo que quedaría la autooxidación como causa del rápido deterioro. 7. El ítem 6 lleva a considerar que la autooxidación en estas semillas debe ser mas activa que en otras que como estas, toleran la desecación, pero son mucho más longevas. 8. Ello podría deberse a que el estado del contenido celular presentó una mayor movilidad molecular y sea más poroso, lo que facilitaría la difusión del oxígeno, uno de los reactantes de la autooxidación. La mayor porosidad al facilitar la difusión del oxígeno y una mayor superficie lipídica atacable por ese agente debido a la desdiferenciación incompleta de las membranas, serían las causas iniciales del rápido deterioro de estas semillas.

Abstract:
Willow seeds tolerate dehydration at water contents (WC) equivalent to those of orthodox seeds, but they lose viability in few weeks at room temperature. Similarly unusual is the fact that the chloroplasts of embryonic tissues in mature seeds conserve their endomembrane system (thylakoids) apparently intact, in addition to retaining chlorophyll. During the investigations carried out in the course of this study, there emerged results, in addition to those aforementioned that reveal the mechanisms possibly involved in the deterioration process and its reparation: 1. Light produces, by means of chlorophyll, intense photooxidative damage, as mediated by free radicals (FR), which was evaluated for damage to fatty acids, proteins and pigments, and largely produced the destruction to the thylakoid membranes. 2. The photooxidative attack is believed to originate in those membranes containing chlorophyll, proteins and pigments, to later spread to other structures. This hypothesis was proven by the evaluation of alterations in plasma membrane permeability. 3. While important, the photooxidative attack is mainly confined to the superficial tissues of the seed, without sensibly affecting the shoot apical meristem. 4. The damage to superficial tissues is evident in germination tests, causing the percentage of abnormal seedlings to be unusually high (decrease in normal germination (NG)), while the percentage of live seedlings (normal + abnormal = total germination –TG-) turns out to be only slightly less than that which occurs in the darkness. 5. The seeds that originate abnormal plants, as consequence of photooxidative attack exhibit significant recovery of NG and of the metabolic and structural damages aforementioned, when submitted to humidification. 6. Once the presence of chlorophyll is discarded as a significant cause of mortality, only two reactions remain as potential causes of the decay in dry seeds, that is, the Maillard and autooxidation reactions. As the former does not occur simultaneously with the decrease in TG, autooxidation, which does coincide, is presumed to be the cause of the rapid deterioration. 7. Item 6 leads to the consideration that the autooxidation that occurs in these seeds must be more active than in others that, like these, tolerate desiccation but live much longer. 8. This could be due to the fact that the state of the cellular content presents a greater molecular mobility and/or is more porous, which would facilitate the diffusion of oxygen, one of the reactants in autooxidation. The increased porosity which facilitates diffusion of oxygen and the greater lipid surface attackable by that agent due to the incomplete dedifferentiation of the membranes, are proposed as the initial causes of rapid deterioration in these seeds.

Castellión, Martina Laura. "Procesos de deterioro y mecanismos de protección y reparación involucrados en la pérdida diferencial de la viabilidad durante el almacenamiento en semillas de Chenopodium quinoa Willd" (2008) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
Se estudió el deterioro producido durante el almacenamiento en semillas de seis cultivares de quínoa, originarios de dos regiones altamente contrastantes. Se evaluó la longevidad de las semillas y se aplicó la ecuación de la viabilidad de Ellis y Roberts (1980a). Aunque el cv. Chadmo mostró mayor longevidad que los demás cultivares estudiados, no se detectó una clara asociación entre la longevidad y las características de las regiones de origen de los cultivares. Se determinaron tiempos de relajación transversal por resonancia magnética nuclear de baja resolución (TDNMR) lo que permitió inferir que la cinética de las reacciones de deterioro que condujeron a la pérdida de viabilidad estaba determinada principalmente por el grado de movilidad de los protones del agua de multicapas. Al analizar la estabilidad de algunas macromoléculas luego del almacenamiento, se detectó la ocurrencia de insolubilización de proteínas por formación de agregados glicosilados de alto peso molecular, mediante cuantificación de proteínas y separación electroforética por SDS-PAGE seguido de reacción PAS. Sin embargo, este evento pudo ser revertido en todos los casos durante la imbibición pre-germinativa, aún en aquellos lotes de semillas que exhibían muy bajo poder germinativo, indicando que no se trataba de un evento determinante en la pérdida de viabilidad. El análisis por cromatografía gas-líquido, permitió confirmar la ausencia de auto-oxidación de ácidos grasos en el período de tiempo analizado, hecho atribuido al alto contenido de tocoferoles de las muestras.

Abstract:
Seed storage deterioration of six cultivars of quinoa from environmentally contrasting environments was studied. Seed longevity was evaluated and analyzed using the equation of viability (Ellis and Roberts, 1980a). Though cv.Chadmo showed the highest longevity, no correlation was detected between longevity and the origin of the cultivars. Transverse relaxation times, determined by time domain nuclear magnetic resonance (TD-NMR), demonstrated that the kinetics of deteriorative reactions leading to seed damage was mainly determined by proton mobility of multilayer water molecules. Protein insolubilization was detected due to protein glycosilation and aggregation by protein quantification and SDS-PAGE techniques. Nevertheless, this process could be overturned by pre-germinative humidification, indicating that it is not a determinant event associated to viability loss. As expected, high tocopherol contents prevented fatty-acids auto-oxidation as determined by gas-liquid chromatography.

Lovisolo, Marcelo R.. "Estudios embriológicos sobre algunas gramíneas nativas útiles (Poaceae) presentes en la Depresión del Salado, provincia de Buenos Aires, Argentina" (2011) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo general de este trabajo fue estudiar el desarrollo del grano de polen, del megagametófito, el endosperma y el embrión, como así también la anatomía de las estructuras esporofíticas relacionadas con estos procesos, en diez taxones de Poaceae, correspondientes a las tres subfamilias (Pooideae, Chloridoideae y Panicoideae) más ricamente representadas en la región de la depresión del Salado, Provincia de Buenos Aires. Los objetivos particulares fueron: ● Describir la Microsporogénesis y la Microgametogénesis. ● Realizar el estudio ontogenético ultraestructural de los cuerpos de Ubisch con el fin de aportar datos que ayuden a dilucidar su posible función y participación en la formación de la pared del grano de polen. ● Describir la Megasporogénesis y Megagametogénesis. ● Realizar el estudio ultraestructural del saco embrionario pre- y post-fertilización, a fin de aportar datos sobre el rol que cumplen las antípodas. ● Describir la Endospermogénesis, la Embriogénesis, el desarrollo total de los tegumentos seminales y las capas del pericarpio del fruto. ● Realizar el estudio anatómico del óvulo y del microsporangio. ● Relacionar las características embriológicas particulares de los taxones con las subfamilias a las cuales pertenecen. Todas las especies estudiadas, a excepción de Paspalidium geminatum, presentan un desarrollo normal del grano de polen, el cual se libera en estadio tricelular. La ontogenia del megagametófito corresponde al tipo Polygonum, con antípodas haustoriales bien desarrolladas y en número variable de acuerdo a las especies. En Paspalidium geminatum se observó la formación de varios gametófitos femeninos en distintos estadios de desarrollo en un mismo óvulo. En Stenotaphrum secundatum y Melica brasiliana son pocos los óvulos que forman megagametófitos viables, y una gran cantidad de óvulos abortivos fue observada. Por lo tanto, estas tres especies podrían tener una tendencia a un desarrollo de tipo apomíctico. El presente trabajo constituye un aporte original debido a que nada se conocía previamente sobre la embriología de estas especies nativas de Argentina. También representa una contribución a favor del desarrollo socio-económico del país, pues aporta información sobre la reproducción de algunas gramíneas útiles, nativas de una zona relevante desde el punto de vista de la producción agropecuaria en la Provincia de Buenos Aires. Dichos datos podrán ser de aplicación para proyectos donde genetistas y otros investigadores se dediquen al mejoramiento de pastizales.

Abstract:
The general goal of this work was to study the development of the pollen grain, the megagametophyte, the endosperm and the embryo as well as the anatomy of the sporophytic structures involved in these processes in ten taxa of the three subfamilies of Poaceae (Pooideae, Chloridoideae and Panicoideae) most richly represented in the region of the depression of the Salado river, Province of Buenos Aires. The particular objectives were to: ● Describe both Microsporogénesis and Microgametogenesis. ● Fulfil the anatomical study of the ovule as of the microsporangium. ● Study the ultra-structural ontogeny of the Ubisch bodies in order to contribute data that would help to dilucidate their feasible function and participation in the development of the pollen grain wall. ● Describe both Megasporogenesis and Megagametogenesis. ● Carry out the ultra-structural study of the embryo-sac right before and after fertilization with the purpose of contributing to the general knowledge of the performance played by the antipodal cells. ● Describe the Endospermogenesis, Embryogenesis as well as the whole development of the seminal teguments and layers of the fruit pericarp. ● Relate embryological characteristics of the taxa with the subfamilies to which they belong to. All the species studied, except Paspalidium geminatum, show a normal development of the pollen grain, which is released in a tri-cellular-stage. The ontogeny of the megagametophyte is of the Polygonum type, with well-developed haustorial antipodal cells and in changeable number according to the species. In Paspalidium geminatum the formation of several female gametophytes in different stages of development within a same ovule were observed. Otherwise, in Stenotaphrum secundatum and Melica brasiliana only a few ovules give rise to viable megagametophytes but instead a great amount of abortive ovules was noted. Therefore, these three species could tend towards an apomictic type of development. The present work constitutes an original contribution since nothing was previously known about the embryology of these native species from Argentina. Moreover, it represents a contribution to the social and economic development of the country due to the information given on the reproduction of some useful grasses, natural from an outstanding region in terms of the farming (and stockbreeding) production of the Province of Buenos Aires. Such data could be used by geneticists and other investigators conducting grass breeding projects.

López Fernández, María Paula. "Estudio de la muerte celular programada durante el desarrollo de la semilla de quinoa" (2014) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En semillas de quinoa, el perisperma, junto al embrión y al endosperma, constituyen los tres compartimentos del grano donde se almacenan las diferentes reservas de la semilla madura. Aun cuando de origen diferente, el perisperma de quinoa comparte con el endosperma amiláceo de las Gramíneas las características de ser el principal tejido reservante de la semilla, estar formado por células muertas a la madurez y almacenar almidón como la principal reserva. En la presente tesis se estudió el desarrollo del perisperma de quinoa y el programa de muerte celular (MCP) que lo afecta. Este análisis se extendió al desarrollo del endosperma, del suspensor, de los tegumentos seminales y del pericarpio. La caracterización de la MCP se evaluó mediante estudios sobre la degradación del ADN nuclear, la expresión de proteasas tipo caspasas y de nucleasas, la endo-reduplicacion y los cambios morfológicos que se producen en el núcleo y en el citoplasma. Adicionalmente se comprobó, mediante técnicas inmunológicas, la presencia de ricinosomas como marcador asociado a la MCP de las células del suspensor y del endosperma predestinadas a morir durante el desarrollo de la semilla; los resultados de estos estudios demostraron la correspondencia entre la presencia de CysEP con la fragmentación del ADN. Como parte del desarrollo del perisperma, se analizaron aspectos relacionados con la síntesis del almidón de reserva en granos compuestos y se identificaron algunas de las enzimas involucradas en su síntesis. A partir de estos estudios fue posible concluir que en la semilla de quinoa: (i) diferentes tipos de muerte celular ocurren de forma simultánea, en los diferentes tejidos; (ii) el perisperma acumula almidón y degenera simultáneamente, durante el desarrollo; (iii) la detección muy temprana de ricinosomas prevé con anticipación la ocurrencia de la MCP; (iv) los granos de almidón compuesto del perisperma se originan en amiloplastos; en los últimos estados del desarrollo, los granos de almidón simple que llenan espacio entre los granos compuestos tienen origen extra- plastídico. Los resultados obtenidos constituyen aportes a la construccion de la sistemática filogenética de la familia Amaranthaceae.

Abstract:
In mature quinoa seeds, the perisperm is one of the three compartments that store reserves, in addition to the embryo and endosperm. Despite their different origins, the quinoa perisperm and starchy cereal endosperm share some characteristics, such as being the main reserve tissue, formed by dead cells at maturity and having starch as their main reserves. In this thesis we studied quinoa perisperm development and the program cell death (PCD) that affects this tissue. This study included the development of the endosperm, suspensor, seed integuments and pericarp. PCD was assessed by studies of nuclear DNA degradation, expression of caspase like-proteases and nucleases, endoreduplication and morphological changes in the nuclei and cytoplasm. Additionally, using immunological techniques we were able to identify associations between the presence of ricinosomes and other PCD hallmark in suspensor and endosperm cells predestined to die during quinoa seed development. These studies showed the relationship between the presence of CysEP and DNA fragmentation in the endosperm, the only seed tissue that dies without leaving a "corpse". As part of perisperm development, we analyzed aspects related to starch synthesis in simple and compound grains, including the detection of starch synthesis enzymes and starch pattern accumulation, among others, and concluded that: (i) simultaneous different cell death programs occurring simultaneously in different tissues of the same seed (ii) the quinoa perisperm accumulates starch while it degenerates, both processes occurring during quinoa seed development, (iii) the early detection of ricinosomes predicts the occurrence of the PCD; (iv) monitoring the development of perisperm can prove the plastidic and extra-plastic origin of the starch grains. The findings generated here are invaluable as they provide novel insight into the Amaranthaceae, as well as a starting point for phylogenetic studies.

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