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Geographic structure, plasticity, genetic variation and covariation in chemical defences of Maritime pine ("Pinus pinaster" Ait.)

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Geographic structure, plasticity, genetic variation and covariation in chemical defences of Maritime pine ("Pinus pinaster" Ait.)

López Goldar, Xosé
 
DATE : 2019-02-06
UNIVERSAL IDENTIFIER : http://hdl.handle.net/11093/1169
UNESCO SUBJECT : 2417 Biología Vegetal (Botánica) ; 2511 Ciencias del Suelo (Edafología) ; 2599 Otras Especialidades de la Tierra, Espacio o Entorno
DOCUMENT TYPE : doctoralThesis

ABSTRACT :

Pine trees are long-lived organisms with a long lifespan that are exposed to a large number of biotic and abiotic stresses during their life cycle (Mumm and Hilker, 2006). In a Mediterranean context, global change predictions and strong climatic perturbations point to an increase in epidemic pest outbreaks and major incidence of pathogens. The fact that populations are able to persist after recurrent biotic attacks would depend on whether pine forests present enough genetic variability in relevant resistance traits, genetic flux among and within populations and their adaptive phenotypic plasticity. Within genus Pinus, P. pinaster is a forest model species distributed across Southwestern Europe. Its high genetic variation among and within populations, its plasticity in different environments and its socioeconomic relevance make this species the perfect candidate for this Doctoral Thesis. Actual knowledge accounts for a large number of evidences that highlight the high genetic diversity in P. pinaster by using neutral markers from different populations in the distribution range ... [+]
Pine trees are long-lived organisms with a long lifespan that are exposed to a large number of biotic and abiotic stresses during their life cycle (Mumm and Hilker, 2006). In a Mediterranean context, global change predictions and strong climatic perturbations point to an increase in epidemic pest outbreaks and major incidence of pathogens. The fact that populations are able to persist after recurrent biotic attacks would depend on whether pine forests present enough genetic variability in relevant resistance traits, genetic flux among and within populations and their adaptive phenotypic plasticity. Within genus Pinus, P. pinaster is a forest model species distributed across Southwestern Europe. Its high genetic variation among and within populations, its plasticity in different environments and its socioeconomic relevance make this species the perfect candidate for this Doctoral Thesis. Actual knowledge accounts for a large number of evidences that highlight the high genetic diversity in P. pinaster by using neutral markers from different populations in the distribution range of this species. However, little has been studied about its genetic variation in resistance traits to pests and pathogens. In fact, there is no study that relates genetic variation among and within populations in resistance traits that simultaneously addresses the existence of associated geographic structure to this variation in the species. This issue will be the central topic of this Doctoral Thesis. [-]
 
Los pinos son organismos de vida larga con un intervalo generacional elevado y por tanto están expuestos a innumerables eventos de estrés biótico y abiótico a lo largo de su vida (Mumm and Hilker, 2006). En el contexto mediterráneo, las predicciones de cambio global, además de fuertes alteraciones climáticas, apuntan a un incremento de brotes epidémicos de plagas y mayor incidencia de patógenos. El hecho de que las poblaciones sean capaces de persistir tras episodios recurrentes de ataques bióticos dependerá de que los pinares presenten suficiente variabilidad genética en caracteres de resistencia relevantes, del flujo genético entre y dentro de poblaciones y de su plasticidad fenotípica adaptativa. Dentro del género Pinus, P. pinaster es una especie forestal modelo se distribuye por el suroeste de Europa. Su alta variación genética entre y dentro de poblaciones, su gran plasticidad a los distintos ambientes y su relevancia en el ámbito socioeconómico hacen de esta especie la candidata perfecta para la temática de esta tesis doctoral. Los conocimientos actuales inundan de ... [+]
Los pinos son organismos de vida larga con un intervalo generacional elevado y por tanto están expuestos a innumerables eventos de estrés biótico y abiótico a lo largo de su vida (Mumm and Hilker, 2006). En el contexto mediterráneo, las predicciones de cambio global, además de fuertes alteraciones climáticas, apuntan a un incremento de brotes epidémicos de plagas y mayor incidencia de patógenos. El hecho de que las poblaciones sean capaces de persistir tras episodios recurrentes de ataques bióticos dependerá de que los pinares presenten suficiente variabilidad genética en caracteres de resistencia relevantes, del flujo genético entre y dentro de poblaciones y de su plasticidad fenotípica adaptativa. Dentro del género Pinus, P. pinaster es una especie forestal modelo se distribuye por el suroeste de Europa. Su alta variación genética entre y dentro de poblaciones, su gran plasticidad a los distintos ambientes y su relevancia en el ámbito socioeconómico hacen de esta especie la candidata perfecta para la temática de esta tesis doctoral. Los conocimientos actuales inundan de evidencias la gran diversidad genética existente en P. pinaster utilizando marcadores neutros de distintas poblaciones dentro del rango de distribución de la especie. Sin embargo, poco se ha estudiado sobre su variación genética en caracteres de resistencia a plagas y patógenos. De hecho, no se ha descrito ningún estudio que relacione la variación genética entre y dentro de poblaciones en caracteres de resistencia y que aborde a su vez si existe estructura geográfica asociada a esta variación. Este tema constituirá la columna vertebral de esta tesis. [-]
 
Os piñeiros son organismos de gran tamaño, vida longa e avanzadas idades para a primeira reprodución. Como o resto de seres vivos, deben optimizar a cantidade de enerxía e recursos que dedican a cada una das súas función vitais. Pero a distribución de recursos entre diferentes funcións vitais pode estar suxeita a compromisos evolutivos que impidan a optimización simultánea destas. As limitacións ambientais, en particular a escasa dispoñibilidade de auga típica de ambientes mediterráneos, poden incrementar estes compromisos. O coñecemento actual sobre o papel adaptativo e a plasticidade dos carácteres fenotípicos en especies forestais é moi limitado, e aínda o é máis en ambientes mediterráneos. Os piñeirais mediterráneos están sometidos a grandes riscos derivados do cambio climático, do cambio do uso de solo e de outras presións humanas. As predicións apuntan a que o incremento da temperatura e a restrición hídrica será especialmente drástica. Elo incrementará o risco de outras perturbacións derivadas, como a frecuencia do lume e o aumento de brotes epidémicos de insectos herbívoros. ... [+]
Os piñeiros son organismos de gran tamaño, vida longa e avanzadas idades para a primeira reprodución. Como o resto de seres vivos, deben optimizar a cantidade de enerxía e recursos que dedican a cada una das súas función vitais. Pero a distribución de recursos entre diferentes funcións vitais pode estar suxeita a compromisos evolutivos que impidan a optimización simultánea destas. As limitacións ambientais, en particular a escasa dispoñibilidade de auga típica de ambientes mediterráneos, poden incrementar estes compromisos. O coñecemento actual sobre o papel adaptativo e a plasticidade dos carácteres fenotípicos en especies forestais é moi limitado, e aínda o é máis en ambientes mediterráneos. Os piñeirais mediterráneos están sometidos a grandes riscos derivados do cambio climático, do cambio do uso de solo e de outras presións humanas. As predicións apuntan a que o incremento da temperatura e a restrición hídrica será especialmente drástica. Elo incrementará o risco de outras perturbacións derivadas, como a frecuencia do lume e o aumento de brotes epidémicos de insectos herbívoros. Que as poboacións sexan capaces de persistir a medio prazo dependerá en gran medida da existencia de suficiente variación xenética en carácteres relevantes, do fluxo xenético entre poboacións e da súa plasticidade fenotípica adaptativa. A finalidade do proxecto é avaliar conxuntamente a variación xenética intrespecífica e a plasticidade fenotípica de carácteres de crecemento, reprodución, resistencia á herbivoría e tolerancia ó estrés hídrico, e profundizar nos compromisos evolutivos entre estos en dúas especies de piñeiros de gran importancia ecolóxica e socioeconómica no mediterráneo occidental: Pinus pinaster e P. halepensis. [-]

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