Incidencia del estrés hídrico sobre la biosíntesis de metabolitos secundarios y la predisposición a la defoliación: un análisis metabolómico en especies forestales de interés comercial para Chile.

Abstract

Las especies de Eucalyptus son ampliamente plantadas en Chile debido a su rápido crecimiento y adaptabilidad. Sin embargo, la producción y sostenibilidad de plantaciones se ven amenazadas por factores como la escasa disponibilidad de agua y su susceptibilidad a plagas. En esta tesis doctoral se realizó el estudio de la incidencia de la sequía y defoliación por el insecto Gonipterus platensis sobre el metabolismo especializado de árboles de distintas especies de Eucalyptus a través de un enfoque metabolómico basado en UHPLC-QTOF-MS/MS. Se incluyeron las especies de mayor interés comercial, E. globulus, E. nitens, y la especie híbrida E. nitens × E. globulus. Los resultados sugieren que existe una diferencia constitutiva entre E. globulus y E. nitens, predisponia la susceptibilidad frente al ataque de G. platensis. Se evidenció la ausencia de enzimas claves en la especie susceptible E. globulus, como la estilbeno sintasa (STS) y la galato 1-β-glucosiltransferasa. Por otra parte, los resultados metabolómicos del ensayo de estrés hídrico en especies de Eucalyptus, demostró efectos negativos en la biosíntesis de fenilpropanoides, como flavonoles y estilbenos. Pero también se observó que la sequía inducia la regulación de fitoanticipinas en plantas estresadas sugiriendo la preparación para el ataque de plagas.

Eucalyptus species are widely planted in Chile due to their rapid growth and adaptability. However, the production and sustainability of plantations are threatened by factors such as low water availability and susceptibility to pests. In this doctoral thesis, the incidence of drought and defoliation by the insect Gonipterus platensis on the specialized metabolism of trees of different Eucalyptus species was studied through a metabolomic approach based on UHPLC-QTOF-MS/MS. The species of significant commercial interest, E. globulus, E. nitens, and the hybrid species E. nitens × E. globulus were included. The results showed that the constitutive difference between E. globulus and E. nitens predisposes susceptibility to G. platensis attack. The absence of key enzymes in the susceptible E. globulus species, such as stilbene synthase (STS) and gallate 1-β-glucosyltransferase, was evidenced. On the other hand, metabolomic results of the water stress assay of six Eucalyptus species showed adverse effects on the biosynthesis of phenylpropanoids, such as flavonols and stilbenes. However, it was observed that up-regulation of phytoanticipins was induced upon drought stress, suggesting preparation for possible pest attacks.