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NAC: una superfamilia de factores transcripcionales y su rol en la tolerancia al estrés abiótico en Eucalyptus globulus.
(Universidad de Concepción, 2024) Aguayo Cárcamo, Paula Fernanda; Valenzuela Águila, Sofia
El estrés abiótico en plantas conduce a pérdidas económicas significativas al reducir el rendimiento, efectos agravados por el cambio climático actual. Debido a su rápido crecimiento, adaptabilidad y propiedades de la madera, Eucalyptus globulus se ha convertido en una especie fundamental en la industria forestal. Sin embargo, es vulnerable al estrés hídrico y sensible a las bajas temperaturas, lo que se traduce en una disminución de las tasas de crecimiento y un aumento en la mortalidad de las plantaciones. Para contrarrestar estos efectos las plantas generan cambios moleculares, donde la expresión diferencial de determinados genes genera mecanismos de tolerancia. Los factores de transcripción NAC son una extensa familia de reguladores genéticos implicados en múltiples procesos incluyendo la respuesta al estrés abiótico. Se identificaron 101 FT NAC en un transcriptoma de E. globulus sometido a tratamiento de estrés hídrico y frio. El análisis in silico reveló que 13 de ellos mostraban una mayor abundancia de transcritos en respuesta a los tratamientos de estrés abiótico. Estos resultados proporcionan la base para futuros estudios y análisis de los genes NAC y su rol en la respuesta al estrés abiótico en E. globulus.
Mecanismos ecológicos que determinan los procesos de invasión biológica de leguminosas leñosas a lo largo de gradientes ambientales.
(Universidad de Concepción, 2024) Vásquez Valderrama, Maribel Yesenia; Pauchard Cortes, Aníbal
Las invasiones biológicas se refieren a especies introducidas fuera de su área natural de distribución por acción humana, lo cual tiene un impacto severo en los ecosistemas y la biodiversidad nativa. Para que una especie se convierta en invasora, debe superar diferentes filtros bióticos y abióticos asociados con sus etapas de invasión (transporte, colonización, establecimiento e invasión). En general, el filtrado ambiental determina la colonización de las especies e interfiere significativamente en sus procesos de invasión. Una vez que las especies sobreviven al filtrado ambiental, deben pasar filtros bióticos como la competencia con especies nativas para establecer y generar poblaciones viables. Además, deben superar a las especies nativas para expandirse a nuevas áreas y lograr una invasión exitosa. Así, i) tener diferencias en la adquisición y uso de recursos en comparación con las especies nativas, ii) presentar diferentes estrategias funcionales dependiendo de los recursos disponibles, iii) tener una alta variabilidad en sus rasgos funcionales, y iv) exhibir rasgos funcionales novedosos permite a las plantas invasoras superar los filtros bióticos y abióticos, facilitando su invasión en diferentes ambientes. En este estudio, elegimos la familia FABACEAE (leguminosas) como modelo de estudio debido a que es una de las familias con mayor número de especies invasoras reportadas a nivel mundial. Específicamente, se enfatiza en especies leñosas invasoras, ya que están experimentando procesos de invasión en todos los continentes y ecosistemas terrestres. El objetivo principal de este estudio fue profundizar en los mecanismos ecológicos que rigen los procesos de invasión biológica de leguminosas leñosas invasoras a lo largo de gradientes ambientales. Este estudio adopta un enfoque novedoso, utilizando la ecología funcional como marco integrador para entender las respuestas de las especies a la variación ambiental. Los dos primeros capítulos del estudio se centran en análisis climáticos y funcionales globales, utilizando la Densidad de Probabilidad de Rasgos (TPD) como método principal de análisis. En los capítulos 3 y 4, se utiliza el gradiente de elevación para comprender las respuestas funcionales a diferentes condiciones ambientales. El capítulo 3 es un análisis regional de la cordillera de los Andes que incluye comparaciones entre comunidades de leguminosas leñosas invasoras y la comunidad local. Finalmente, el capítulo 4 es un estudio local de los ecosistemas andinos de la cordillera de los Andes en Colombia, que incluye la variabilidad intraespecífica de 15 rasgos funcionales de la especie invasora Ulex europaeus a lo largo del gradiente de elevación. Los hallazgos clave de esta tesis revelan que el filtrado ambiental juega un papel sustancial en los procesos de invasión de las especies de leguminosas leñosas invasoras, con muchas de estas especies mostrando una disociación en las condiciones ambientales entre sus áreas de distribución nativas e introducidas. A escala global, las especies de leguminosas leñosas invasoras parecen tener rasgos funcionales similares a las plantas no invasoras. Sin embargo, al afiliarlas por grupos climáticos basados en cambios en su distribución, se identificaron diferencias funcionales con especies no invasoras, especialmente en nitrógeno foliar y densidad de madera. Estos hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre la ecología funcional de las leguminosas leñosas invasoras. A escala regional, la comunidad de leguminosas leñosas invasoras mostró variabilidad en sus rasgos funcionales a lo largo de un gradiente de elevación en la cordillera de los Andes, con una combinación de rasgos foliares más conservadores y rasgos de tallo más adquisitivos en altitudes más altas, y exhibió algunas diferencias funcionales con la comunidad local a lo largo del gradiente de elevación. Además, la especie invasora Ulex europaeus mostró variación intraespecífica en rasgos funcionales, principalmente en rasgos de semillas, a lo largo del gradiente de elevación, con semillas menos numerosas, pero más pesadas. Finalmente, aunque todas las especies están relacionadas filogenéticamente, exhiben comportamientos diferentes asociados con las condiciones ambientales de sus áreas de distribución. Estas mismas condiciones imparten la selección de características funcionales específicas que favorecen a las leguminosas leñosas invasoras, presentando rasgos para una mayor adquisición y uso de recursos que las especies no nativas, independientemente de las limitaciones ambientales, otorgándoles una ventaja competitiva. En el caso de Ulex europaeus, su variabilidad en rasgos de semillas es la estrategia empleada para maximizar su establecimiento en diferentes condiciones ambientales.
Efectos del calentamiento en las propiedades hidráulicas foliares de plantas antárticas y su influencia en el rendimiento fotosintético: un análisis integrador para predecir posibles efectos del cambio climático.
(Universidad de Concepción, 2024) Vallejos Aravena, Valentina Francisca; Cavieres, Lohengrin; Sáez Delgado, Patricia
Los modelos de cambio climático predicen una tendencia general de calentamiento en las regiones polares, con una mayor variabilidad climática, incluyendo alteraciones en los patrones de precipitación y una mayor frecuencia y duración de los ciclos de congelación y descongelación. Estos cambios ya son evidentes en la Antártica, incrementado el interés por entender los impactos biológicos en los ecosistemas terrestres antárticos, y especialmente en las dos únicas especies de plantas vasculares de la Península Antártica: Deschampsia antarctica Desv. (Poaceae) y Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. (Caryophyllaceae). Bajo estos escenarios de cambio climático, las plantas deben aclimatarse para asegurar su supervivencia, lo que implica, entre otras cosas, equilibrar el transporte de agua y el intercambio de gases a nivel foliar. Este equilibrio depende de varios ajustes que incluyen la morfoanatomía, fisiología y bioquímica de las hojas. En este contexto, surge la pregunta: ¿Cómo se ajustan las propiedades hidráulicas foliares de las especies vasculares antárticas frente a incrementos de temperatura y ciclos de congelación-descongelación, y cómo influyen estos ajustes en el intercambio de gases? Para responder a esta pregunta, se establecieron diferentes condiciones experimentales, tanto en condiciones controladas de laboratorio como en campo, realizando evaluaciones de rasgos hidráulicos y de intercambio de gases, además de análisis anatómicos estructurales y ultraestructurales. Los resultados indican que las plantas antárticas tienen una estrecha interdependencia entre el rendimiento hidráulico y fotosintético ante variaciones de temperatura y ciclos de congelación-descongelación, con ajustes anatómicos específicos en las vías xilemáticas y extra-xilemáticas.
Aplicación de enzimas y nanocelulosa en la industrial del papel reciclado: Análisis de indicadores de proceso y de ecoeficiencia.
(Universidad de Concepción., 2022) Andrade Álvarez, Andrea del Carmen; Pereira, Miguel A.
El reciclaje de papeles y cartones es, para la industria del packaging, la opción más sostenible desde un punto de vista medioambiental, pues permite utilizar más de una vez las fibras de madera para la producción de papel y, con ello, disminuir la presión sobre bosques y plantaciones, disminuir el uso de agentes químicos y el consumo de energía. Uno de los desafíos de la reutilización de fibras para papel y cartón es mantener la calidad de las fibras, la cual se ve disminuida a través de los ciclos de re-uso con respecto a fibras vírgenes. En este contexto, la búsqueda de mecanismos y procesos que permitan mejorar o mantener las propiedades de las fibras durante el reciclaje del papel post-uso resulta de gran interés para la mejora del desempeño ecológico de esta práctica. La presente investigación tuvo como objetivo analizar y evaluar el efecto de enzimas y nanocelulosa sobre ciclos de reciclaje de las fibras en el proceso de fabricación del papel y cuantificar a través de indicadores la ecoeficiencia del proceso. En una primera fase se evaluaron distintas nanocelulosas obtenidas desde pulpas comerciales de E. nitens, E. globulus y P. radiata. Los resultados mostraron la relevancia de conocer los efectos de las propiedades químicas y morfológicas de las materias primas utilizadas en la producción de celulosa nanofibrilada ya que, se evidenciaron diferencias significativas entre las pulpas en estudio. Las nanocelulosas de pino tenían el ancho de fibrilla más grande y una relación de aspecto más baja (largo/ancho). Por otro lado, la pulpa de E. globulus, fue la que obtuvo mejor relación de aspecto y mayor viscosidad intrínseca. Posteriormente, se determinó cómo el uso de nanofibras de celulosa (CNF) y el uso de enzimas de refinación afectan las propiedades de las fibras y el papel de una pulpa comercial utilizada para packaging, después de múltiples ciclos de reciclaje. Se evaluaron propiedades morfológicas de la fibra después de cada reciclaje y las propiedades físicas y mecánicas papel. Los resultados obtenidos muestran que utilizar un tratamiento enzimático previo al refino puede disminuir las pérdidas de propiedades de las fibras producidas por el reciclaje; el uso de biorefinación incrementó el número de fibras/g , incrementó la propiedad de resistencia a la tensión, se obtuvieron papeles más permeables al aire y se logró que la retención de agua (WRV) no sufriera cambios drásticos, mientras que el DP tuvo cambios agresivos. Por otro lado, adicionar CNF logró que la pérdida del grado de polimerización (DP) fuera menos severa, mientras que en la propiedad tensión, porosidad y WRV no se observaron cambios significativos. Finalmente, se determinó la ecoeficiencia de los diferentes procesos de fabricación de papel. Los resultados mostraron que el mejor desempeño ambiental, cuantificado como ecoeficiencia (ecoeficiencia > 4) fue el proceso en el que se utilizó enzima para refinar, ponderando una ecoeficiencia de 4.29, lo cual se atribuye principalmente a la mejora de la porosidad de los papeles y con ello la reducción de vapor en el secado del papel.
Utilizando herramientas de genómica del paisaje para modelar la adaptación local en Araucaria araucana (Molina) K. Koch” = Using landscape genomics tools to model local adaptation in Araucaria Araucana (Molina) K. Koch.
(Universidad de Concepción., 2022) Varas Myrik, Antonio Alberto; Hasbún Zaror, Rodrigo Jorge
Comprender la variación genética adaptativa es clave para predecir la respuesta evolutiva de especies y poblaciones al cambio climático, lo que influye de manera decisiva en la gestión para la conservación y el manejo de los bosques en el mundo. En la búsqueda de herramientas científicas para cuantificar, comprender y modelar dicha variación, ha emergido la genómica del paisaje como una disciplina sintética de desarrollo reciente, que combina elementos de genómica de poblaciones, ecología del paisaje y estadística espacial, permitiendo la cuantificación de los efectos de la selección natural, la geografía y la historia demográfica en la variación genómica, a través del análisis de las relaciones entre el genotipo y los elementos del paisaje. Estas herramientas permiten, entre otras aplicaciones, construir modelos de divergencia adaptativa espacialmente explícitos, que pueden emplearse, por ejemplo, para identificar aquellas poblaciones sujetas a un mayor riesgo de mala adaptación debido al cambio climático antropogénico, y también para informar programas de migración y colonización asistida. En este trabajo, utilizando secuenciación de ADN asociada al sitio de restricción (RAD-Seq) y más de 49.000 polimorfismos de un solo nucleótido obtenidos de poblaciones de Araucaria araucana en Chile, se construyó un modelo de divergencia adaptativa, que luego fue utilizado para responder las siguientes preguntas: ¿Qué poblaciones de la distribución natural de A. araucana estarán expuestas a un riesgo más alto de desadaptación producido por el cambio climático?; ¿existen genotipos pre-adaptados a las condiciones futuras que permitan implementar un programa de migración asistida para disminuir el riesgo de desadaptación?; y ¿es posible implementar un programa de colonización asistida fuera de la distribución de A. araucana?. Los resultados muestran que las poblaciones ubicadas en el piedemonte del sector Andino sur de la distribución de A. araucana, presentan el mayor riesgo de desadaptación, mientras que las poblaciones que viven en las zonas altas de la Cordillera de los Andes presentan el riesgo más bajo. También se concluyó que un programa de migración asistida para mejorar la aptitud promedio de las poblaciones frente al cambio climático será difícil de implementar, debido a la falta de poblaciones que contengan genotipos pre-adaptados a las condiciones climáticas futuras. Finalmente, se concluye que la colonización asistida sólo podría ser factible para las poblaciones con mayor riesgo de mala adaptación. Los hábitats adecuados para la traslocación se identificaron en las zonas altas de la región andina, desde Futrono en Chile (-40,00° latitud sur), hasta Río Pico en Argentina (-44,27° sur). latitud), predominantemente en las regiones chilenas de Los Ríos y Los Lagos.
Índices de calidad del suelo y almacenamiento de carbono bajo manejo silvopastoril: recuperación de bosques nativos degradados en la zona precordillerana del centro-sur de Chile.
(Universidad de Concepción., 2022) Ortiz Contla, Juan Illinois; Dube Laplante, Francis
Cerca del 63% de los procesos de degradación a nivel mundial se relacionan con el suelo (30% de manera directa), afectando 40% de la superficie agrícola global (9% severamente), generando a su vez 38% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GHG). En Chile, el 49.1% del territorio presenta degradación del suelo, encontrándose inhabilitada 30.4% de la superficie agrícola histórica. Como parte de los sistemas agroforestales (AFS), los sistemas silvopastoriles (SPS) (asociaciones intencionales de árboles (TREE), herbáceas (HRB) y animales (ANM), son reconocidos como usos recomendables de la tierra frente a los escenarios de seguridad alimentaria y cambio climático, siendo capaces de promover la conservación del suelo y sus funciones ecosistémicas, denominas ―calidad del suelo‖ (SQ). Los SPS destacan entre los distintos AFS por su alta capacidad de secuestro subterráneo de carbono (C) (C→SOC) (1.8 - 6.1 Mg SOC ha año-1 ). Al respecto, se han identificado 25 principales mecanismos relacionados con el C→SOC-SQ, 12 como funcionalidades individuales (6 TREE, 3 HRB, 3 ANM) y 13 interactivos (8 mutialistas, 5 tripartitos). El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto de SPS-AFS bajo distintas densidades y condiciones arbóreas (niveles de degradación previos) en la recuperación de suelos de bosques templados nativos de Nothofagus en la precordillera del centro-sur de Chile. Se evaluaron variaciones de SOC y SQ (estimada a través de índices de SQ (SQI), y a su vez indicadores de SQ (SIND) que corresponden a distintas propiedades físicos químicos-biológicos edáficas) a 0-5 y 5-20 cm, entre los distintos SPS, y en comparación con el AFS principal de agrobosques (AGROFRST) manejado como banco de proteína para SPS-ANM. Los resultados establecieron que los SPS con promedios intermedios de luz entrante (INL) (65-75%) y densidades arbóreas (TDEN) de 134 ha-1 (SPSSOP), presentaron mayores potenciales de C→SOC (0-20 cm) (7.5 Mg ha-1 año -1 ) (SQI: 28.8) en comparación con bajo sombreado (INL: 85-95% , TDEN: 60) (SPSO) (4.8 Mg ha-1 año -1 ) (SQI: 29.8), alto sombreado (INL:45-55% TDEN: 258 ha-1 ) (SPSSC) (1.6 Mg ha-1 año -1 ) (SQI: 37.6). Sin embargo el sistema AGROFRST (INL: 35-45%, TDEN: 446 ha-1 ) (6.88 Mg ha-1 año -1 ) (SQI: 37.8) y SPS (INL: 35-45% ), (TDEN: 173 ha-1 -N. obliqua: 133 –N. dombeyi:40-) (4.83 Mg ha-1 año -1 ) (SQI: 31.0). En relación a la SQ, ésta presentó una alta variabilidad (p < 0.05) en los SIND químicos y microbiológicos, no así físicos, relacionable con las características del sustrato y prácticas de manejo, donde se observaron mejores condiciones generalizadas en la profundidad 0-5 cm, demostrando la efectividad de los SAF-SPS en la generación y almacenamiento de SOC, mejorando las potencialidades del suelo.
Identificación de genes de respuesta a sequía, en hojas y raíces de un genotipo de Eucalyptus globulus tolerante al estrés.
(Universidad de Concepción., 2022) Ulloa Fuentes, José Luis; Valenzuela Águila, Sofía; Balocchi Leonelli, Claudio
Eucalyptus globulus es una de las especies forestales más importantes a nivel mundial, debido a su excelente calidad de madera para el uso industrial. Sin embargo, las condiciones ambientales de menor disponibilidad de agua, marcadas por sequías más duraderas y severas, causadas por el calentamiento global, están afectando el rendimiento, el establecimiento y la supervivencia de las plantaciones en todo el mundo. Es urgente desarrollar estrategias para la obtención de nuevas variedades de Eucaliptus spp, para asegurar la disponibilidad de recursos forestales en el futuro. Estudiar los mecanismos de respuesta a la sequía a nivel bioquímico, fisiológico y molecular, nos ayudará a comprender cómo las plantas pueden sobrevivir bajo dicho estrés. En el presente trabajo, hemos estudiado los principales cambios a nivel transcripcional, inducidos por el tratamientos de supresión de riego, en un genotipo tolerante de Eucalyptus globulus. Nuestro principal objetivo, fue identificar genes candidatos para entender cuáles son los mecanismos de respuesta más importantes en la especie para afrontar al estrés por sequía. Los datos sugieren, que las plantas sometidas al tratamiento, inducen la expresión de factores de transcripción, tales como MYB, NAC y WRKY. Además, otros genes fueron inducidos por las condiciones de estrés, por ejemplo algunos genes involucrados en la eliminación de especies reactivas de Oxígeno ROS (EuglTRDX), protección de estructuras celulares (EuglLEA4-5, EuglDHN1), transporte de lípidos (EuglLTP2), regulación osmótica (EuglVGT1) entre otros. Los resultados del presente trabajo contribuirán al entendimiento de cuales son las estrategias más importantes en la especie para incrementar sus posibilidades de supervivencia ante estrés por sequía. Por otro lado, también podrán contribuir al desarrollo de estrategias relacionadas al fito-mejoramiento para obtener individuos de mayor tolerancia a la sequía.
Rizobacterias que promueven el enraizamiento de miniestacas de híbridos de Eucalyptus SP. y sus posibles mecanismos de acción.
(Universidad de Concepción., 2021) González Candia, Paulina; Sanfuentes von Stowasser, Eugenio
En Chile, el sector forestal es fundamental en la economía, donde las plantaciones de las especies Eucalyptus globulus y E. nitens en conjunto suman más de 800 mil hectáreas, ocupando el segundo y tercer lugar en importancia, respectivamente. En los últimos años se ha incorporado a las plantaciones el hibrido E. nitens x E. globulus que combina características deseables de ambas especies, transformándose en una alternativa para incrementar la productividad. Sin embargo, las especies de eucalipto e híbridos pueden presentar dificultades en su cultivo clonal, debido al bajo enraizamiento de las miniestacas, obstaculizando la propagación operacional en viveros. Con esto surge la necesidad del desarrollo e implementación de nuevas tecnologías que mejoren el proceso de enraizamiento. En este contexto, las posibilidades que ofrece la biotecnología, aparecen como alternativa de interés, y dentro de estas el uso de rizobacterias promotoras del crecimiento en plantas (PGPR). La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto promotor de enraizamiento de rizobacterias en miniestacas de dos clones híbridos de Eucalyptus, los mecanismos que estarían asociados a este efecto promotor, y la identificación de estas bacterias. Además se evaluó el efecto de bacterias endófitas en el enraizamiento y crecimiento de plántulas de Eucalyptus. En una primera fase fueron realizados ensayos en condiciones operacionales de vivero, en las temporadas primavera-verano con más de 100 bacterias aisladas desde la rizosfera de clones de Eucalyptus spp. Suspensión de rizobacterias fueron aplicadas en la base de las miniestacas y también como riego en los clones X-64 y X-65, evaluándose el nivel de enraizamiento de los aislados, y posteriormente la producción de: ácido indol acético (AIA), sideróforos, amoniaco, ácido cianhídrico (HCN), enzimas líticas y la enzima ACC desaminasa, la capacidad de las bacterias de solubilizar fosfato y la inhibición del crecimiento del patógeno Botrytis cinerea por parte de las bacterias. Las rizobacterias con mayor efecto en el enraizamiento fueron identificadas por secuenciación del ADNr 16S. Entre los aislados evaluados, en primera instancia 30 aumentaron significativamente el enraizamiento con un aumento promedio de 47%. Los 10 aislados con un mayor y consistente efecto durante los tres ensayos, tuvieron enraizamientos que fluctuaron entre 22 y 33%, y correspondieron a especies de Bacillus, Pseudomonas, Chryseobacterium,Mucilaginibacter y Rhodococcus, además se determinó que las rizobacterias que tuvieron efecto positivo en el enraizamiento, presentaron uno o más mecanismos de acción con la producción indistinta de amoniaco, sideróforos y ACC-desaminasa así como de proteasas, HCN, y AIA. Asimismo se observó que las rizobacterias tuvieron la capacidad de solubilizar fosfato e inhibir el crecimiento del patógenos B. cinerea. La estimulación del enraizamiento se observó en los periodos más ambientalmente desfavorables para el enraizamiento de eucalipto, dando cuenta que el efecto promotor de las bacterias se produciría cuando las plantas están sujetas a estrés. Las bacterias endófitas aisladas desde Eucalyptus también aumentaron en condiciones de vivero el crecimiento en plantas de E. nitens, del hibrido E. nitens x E. globulus X65 y el enraizamiento de las miniestacas del hibrido X-64, con producción de sideróforos, amoniaco y solubilización de fosfato. Los antecedentes y resultados obtenidos en esta investigación aportan información relevante en cuanto al uso de rizobacterias, siendo también el primer reporte del uso de bacterias endófitas para mejorar el crecimiento y enraizamiento de plántulas de Eucalyptus. Toda esta información puede ser utilizada como base para la formulación de un bioproducto o biofertilizante eficaz y totalmente inocuo para el medio ambiente.
Estudio sobre el comportamiento morfofisiológico y fitoquímico de hojas de Aristotelia chilensis (MOL.) Stuntz bajo distintas condiciones de ambiente natural e in vitro.
(Universidad de Concepción., 2021) Crisóstomo Ayala, Karina Andrea; Ríos Leal, Darcy; Pérez Manríquez, Claudia
Aristotelia chilensis (Mol.) Stuntz es una especie antioxidante perenne endémica de Chile. Crece en áreas abiertas o bajo el dosel de los árboles, y sus hojas emergen a principios de la primavera y el verano. El objetivo de este estudio fue analizar el comportamiento morfofisiológico y fitoquímico de hojas de A. chilensis con diferente edad ontogenética bajo diferentes condiciones de estacionalidad natural y crecimiento In vitro. Se realizó un estudio fisiológico sobre la respuesta del PSII en hojas adultas que representaban diferentes edades: hojas jóvenes, del tercio superior de la rama (hojas apicales, AP), y hojas completamente expandidas, del tercio inferior de la rama correspondiente a las hojas basales (BS). Tanto las BS como las AP de las estaciones estudiadas (invierno, primavera y verano) no mostraron estrés, lo que se refleja en los valores óptimos de Fv/Fm. El comportamiento del apagamiento no fotoquímico (NPQ) no se vio influido por el tipo de hojas y la estación del año. Los resultados sugirieron que un aumento en la intensidad de la luz (primavera) afectó positivamente a la actividad antioxidante y al contenido de fenoles totales, lo que se correlacionó con mayores valores de la tasa transportadora de electrones (ETR) y el apagamiento fotoquímico (qP). Los principales resultados de anatomía, las AP mostraron adaptaciones morfológicas, ya que las áreas de los espacios intercelulares y del parénquima en empalizada fueron mayores que en las BS. Para explicar las diferencias en la composición fenólica de las hojas adultas y de las hojas generadas In vitro, se evaluó la composición química del material vegetal. Se identificaron y cuantificaron un total de 16 compuestos fenólicos en las hojas originadas In vitro y 20 en los extractos de las hojas ex vitro de A. chilensis mediante HPLC-DAD-ESI (Ion Trap)- MSn y otros equipos cromatográficos. Los grupos de familias identificados son los derivados del ácido gálico, el ácido cafeoilquínico, los derivados del ácido elágico, los elagitaninos y derivados de flavonoides. Además, se observa mediante las pruebas histoquímicas la acumulación de algunos metabolitos generales como polifenoles, terpenoides y alcaloides en las hojas adultas y hojas obtenidas In vitro de A. chilensis.
Actividad inhibidora de lignanos presentes en Araucaria araucana (Molina) K. Koch, frente a hongos degradadores de madera, un modelo de estudio.
(Universidad de Concepción., 2020) Bravo Arrepol, Gastón Antonio; Becerra Allende, José
Araucaria araucana (Molina) K. Koch también llamada "Pehuén", es una conífera nativa de Chile, que crece hasta los 50 m en las altas montañas del sur del país. Su madera fue apreciada en el pasado y posee una moderada durabilidad natural, sin embargo, los nudos de la A. araucana se caracterizan por ser excepcionalmente duros y muy resistentes a la biodegradación ambiental. Estas propiedades son aprovechas por artesanos de la zona de la Araucanía para confeccionar hermosas piezas de joyería, denominando a los nudos con el popular nombre picoyo o ámbar chileno. Con el fin de explicar esta durabilidad natural, se evaluó la composición química de diferentes partes de A. araucana, madera de tronco, ramas y nudo, encontrando en este último 26 veces más de extraíbles que en el resto de la madera. Se identificaron 12 tipos de lignanos por HPTLC-MS. El secoisolariciresinol (45 mg g-1) es el lignano más abundante seguido de eudesmin (23 mg g-1) y otros lignanos en menor concentración. El extracto de madera de nudos y la eudesmin se utilizaron como tratamiento de impregnación en ensayos de resistencia de la madera al ataque del hongo xilófago de pudrición blanca Pleurotus ostreatus, mostrando un efecto protector en concentraciones del 1% p/v del extracto, mientras que el tratamiento con eudesmin al 0,5% p/v mostró una disminución significativa del ataque del xilófago. Se determinó que la acumulación de lignanos en los nudos genera una barrera química que protege una zona vulnerable del árbol de A. araucana al ataque de patógenos.
Microorganismos degradadores de ácido poliláctico (PLA) aislados de suelos forestales de la Región del Bio Bio.
(Universidad de Concepción., 2015) Tapia Vega, Mónica Viviana; Sánchez Olate, Manuel
A nivel mundial existe una necesidad de incorporar materiales biodegradables amigables con el medio ambiente que reemplacen los plásticos derivados del petróleo, entre estos se encuentra el ácido poliláctico (PLA), el cual es considerado como una alternativa en la sustitución de los plásticos derivados del petróleo debido a sus excelentes propiedades termoplásticas. La industria forestal, no ha quedado atrás en la aplicación de estas tecnologías, ya que el PLA se está utilizando principalmente en la producción de contenedores biodegradables para la producción de plantas en el vivero, sin embargo no se degrada fácilmente con respecto a otros polímeros biodegradables, por lo que los estudios se han enfocado en los microorganismos que participan porque ellos son responsables de la biodegradación de los materiales plásticos.
Fragmentación y disponibilidad de hábitat boscoso de especies nativas en un área premium del hotspot chileno.
(Universidad de Concepción., 2018) Otavo Olarte, Samuel Eduardo; Echeverría Leal, Cristian
El conocimiento del estado de fragmentación y transformación de un paisaje boscoso es crucial para una adecuada planificación y conservación de la biodiversidad. En Chile se encuentra uno de los hotspot mundiales de biodiversidad; dentro de este, se encuentra la Cordillera de Nahuelbuta, la cual es considerada reserva mundial de la biodiversidad y área de alto valor de conservación, donde históricamente se ha mantenido una intensa presión antrópica. A pesar de ello, no se cuenta con información precisa sobre el grado de transformación de su paisaje, ni de la fragmentación de sus bosques naturales, por lo tanto, no se tiene real conocimiento de la disponibilidad de hábitat nativo y el riesgo de extinción local que enfrentan poblaciones de especies amenazadas. Dado que la fragmentación del paisaje tiene efectos en los diferentes niveles de organización ecológica, resulta necesario evaluar los patrones de fragmentación no solo a escala de paisaje, sino también a escala de parche.
Búsqueda de genes candidatos relacionados con la resistencia a Fusarium circinatum en genotipos contrastantes de Pinus radiata.
(Universidad de Concepción., 2015) Carrasco Riquelme, Angela Andrea; Valenzuela Águila, Sofía
Pinus radiata es la especie forestal más importante de Chile, dado su rápido crecimiento y calidad de fibra para la producción de celulosa y papel. Esta especie es considerada una de las más susceptibles al cancro resinoso, enfermedad causada por el hongo patógeno Fusarium circinatum. En Chile, el hongo fue reportado a fines del 2001, en viveros de P. radiata de la VIII región, encontrándose ahora presente en viveros desde la VI a la X región y en forma aislada en plantaciones jóvenes, donde no se ha detectado diseminación secundaria. Debido a la importancia de P. radiata en Chile y el riesgo potencial que significa la presencia del patógeno se han implementado diferentes medidas de control, entre las cuales la búsqueda de resistencia genética constituye la única alternativa aplicable a plantaciones. Se han observado variaciones fenotípicas cuantitativas y heredabilidades intermedias en respuesta a F. circinatum mediante ensayos de inoculaciones controladas en diversas familias de P. radiata, sugiriendo la existencia de un componente genético asociado a la resistencia.
Optimización del proceso de compostaje aeróbico de residuos sólidos provenientes de la industria de celulosa kraft y su efecto en el crecimiento en vivero de plantas de pinus radiata d. don.
(Universidad de Concepción., 2007) Zambrano Riquelme, Marcia Andrea; Baeza Hernández, Jaime
La producción de pulpa blanqueada genera lodo secundario proveniente del tratamiento aerobio de residuos líquidos de la misma industria. Estos residuos comprenden: biomasa, fibras de celulosa y derivados de sustancias de la madera lentamente biodegradable (tales como lignina). Los residuos inorgánicos por su parte, incluyen cenizas producidas en la caldera de poder, dregs originados durante el proceso de caustificación y corteza procedente del descortezado de madera. Estos residuos son generalmente quemados o depositados en la superficie del suelo o en rellenos de tierra. Sin embargo, son escasos los estudios rigurosos que han llevado a estimar el impacto de estos residuos en el ambiente.
Caracterización de cepas de Clonostachys rosea para el control de Botrytis cinerea en viveros de Eucalyptus globulus.
(Universidad de Concepción., 2012) Zaldúa Flores, Salomé Andrea; Sanfuentes von Stowasser, Eugenio
Eucalyptus globulus Labill es la segunda especie forestal más importante de Chile y una de las más susceptibles a Botrytis cinerea Pers. ex Fr. Este fitopatógeno es el responsable de la enfermedad conocida como “moho gris” en más de 200 hospederos en el mundo, siendo un serio problema económico en cultivos de pre y post cosecha. En Chile, los problemas ocasionados por B. cinerea han sido observados en la mayoría de los viveros, con diferentes niveles de incidencia y severidad, convirtiéndose en un serio problema en la producción de plantas de eucalipto, especialmente en los sistemas de propagación que utilizan macro y miniestacas.
Determinación de respuestas metabólicas secundarias defensivas en Eucalyptus globulus (Labill) inducida mediante el agente entomológico Ctenarytaina eucalypti (Maskell) y su persistencia en la propagación vegetativa = Determination of defense secondary metabolic responses in Eucalyptus globulus (Labill), induced by the entomological agent Ctenarytaina eucalypti (Maskell) and its persistence in the vegetative propagation.
(Universidad de Concepción., 2011) Troncoso Carrasco, Christian David; Ríos Leal, Darcy
La presente tesis doctoral buscó establecer la capacidad de la especie Eucalyptus globulus (Labill) para biosintetizar compuestos metabólicos secundarios defensivos, ante estímulos bióticos, mediante el insecto Ctenarytaina eucalypti (Maskell) y abióticos en forma mecánica y si estos compuestos persistirían en la propagación vegetativa. Mediante el uso de cromatografía de gas con detector de ionización de flama (GAS-FID) y gas-masa (GM), se detectaron respuestas químicas defensivas, las que fueron activadas en las plantas ante ambas formas de inducción.
Desempeño morfoanatómico y fisiológico durante el cultivo in vitro de castanea sativa.
(Universidad de Concepción., 2012) Sáez Delgado, Patricia Lisette; Ríos Leal, Darcy
El cultivo in vitro ha sido utilizado como una vía rápida de multiplicación de muchas especies vegetales. Sin embargo, las condiciones ambientales bajo las cuales se realiza este tipo de cultivo inducen malformaciones a nivel anatómico y funcional, propiciando un lento establecimiento en condiciones ex vitro a veces acompañado por altas tasas de mortalidad. A pesar de que las malformaciones mencionadas, se producen durante la fase de proliferación in vitro, pocos trabajos se han desarrollado respecto al manejo de las condiciones microambientales durante esta fase. Su manejo, en favor de una mejora en el funcionamiento fotosintético y control de la pérdida de agua, podría tener una influencia positiva durante la transferencia a ex vitro.
Extracción de hemicelulosas de Pinus radiata para obtención de bioetanol integrado con la producción de celulosa Kraft.
(Universidad de Concepción., 2012) Reyes Contreras, Pablo Ignacio; Teixeira Mendonça, Regis Marcelo
Las hemicelulosas son una fracción de polisacáridos de la madera que está formada por diferentes unidades de anhidroazúcar, dispuestas en diferentes proporciones y con diferentes sustituyentes, en donde las unidades monoméricas principales son β-D-glucosa, β-D-manosa, β-D-galactosa, β-D-xilosa y β-L-arabinosa. Las hemicelulosas representan cerca del 20-35% de la madera. Las maderas blandas, como el pino, posee mayoritariamente galactoglucomananos (20-25%). Para aprovechar estos componentes se propone integrar procesos de remoción, previo al pulpaje, de una fracción de las hemicelulosas y utilizarlas para la elaboración de biocombustible y biomateriales, por ejemplo, en el concepto de una biorefinería forestal.
Variabilidad y relaciones entre las propiedades anatómicas, químicas y la aptitud pulpable, en clones de Eucalyptus Globulus.
(Universidad de Concepción., 2008) Ramírez Vidal, Mauricio Hernán; Rodríguez Gutiérrez, Jaime
Se estudió la variación de la anatomía de la madera, variables biométricas, aptitud pulpable y propiedades de la pulpa, en 14 clones de E. globulus de 7 años de edad, creciendo en un ensayo clonal en la zona de Arauco, región del Bio-Bio, Chile. Las características biométricas fueron medidas para cada árbol y las variables anatómicas se midieron en 3 posiciones radiales por medio de análisis de imagen sobre microsecciones transversales cortadas desde tarugos de incremento muestreados a la altura de pecho. También, se estudiaron las relaciones entre los parámetros dasométricos, la composición química, la anatomía de la madera, la aptitud pulpable y las propiedades de la pulpa.
Aceleración de la biodegradación de madera de Pinus Radiata por el hongo de pudrición parda gloeophyllum trabeum.
(Universidad de Concepción., 2012) Pozo Valenzuela, Claudio Alfredo; Rodríguez Gutiérrez, Jaime
Los hongos de pudrición parda son microorganismos que fueron estudiados en el siglo XX debido principalmente al daño económico que generan en construcciones de madera, la cual al ser atacada por estos hongos pierde rápidamente la resistencia mecánica. Sin embargo, en la actualidad han sido considerados una interesante herramienta biotecnológica debido a su particular sistema de biodegradación no enzimática, donde son capaces de modificar químicamente la lignina y depolimerizar rápidamente la holocelulosa en las primeras etapas de biodegradación. La lignina obtenida de los procesos de biodegradación con hongos de pudrición parda ha sido utilizada como sustituto de fenol para la elaboración de adhesivos, y el proceso de biodegradación como pretratamiento de madera para la obtención de biocombustibles. Sin embargo para hacer que esta herramienta sea atractiva desde el punto de vista económico es necesario reducir los largos periodos de biodegradación que involucran estos procesos en la naturaleza.

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