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La administración de una DRF a ratas normales induce rápidamente alteraciones metabólicas (hipertrigliceridemia y TGA), endocrinas (IR, hiperinsulinemia e hiperleptinemia), cambios en el metabolismo hepático de glúcidos y lípidos e incremento de la producción de ROS (Alzamendi y col., 2009; Castro y col., 2011; Francini y col., 2009; 2010; Rebolledo y col., 2008). Nuestra hipótesis de trabajo es que el hígado afronta inicialmente la sobrecarga metabólica inducida por una DRF, la cual genera un estado de EO. La secuencia patogénica propuesta sería: el aporte exagerado de fructosa al hígado promovería un estado de EO a nivel local; el EO induciría cambios metabólicos tendientes a disminuir el flujo de sustratos oxidables hacia la mitocondria y el consecuente EO, y una respuesta adaptativa inmuno-metabólica a dicha injuria. Si la secuencia de eventos causales postulada fuese correcta, los cambios descriptos serían secuenciales (EO→ cambios metabólicos→ cambios inflamatorios) y la administración de un agente capaz de reducir el EO podría revertirlos. En función de lo expuesto, los objetivos generales de la presente Tesis fueron: a) desarrollar un modelo de IR y EO inducido por administración de una DRF que simule lo ocurrido a nivel poblacional; b) estudiar en ese modelo la IR, el grado de EO, marcadores de inflamación y mecanismos involucrados en la adaptación metabólica hepática frente a la sobrecarga de fructosa y a los cambios hormonales generados; c) verificar la posible remisión del EO, la IR y los cambios metabólicos, endocrinos e inflamatorios hepáticos mediante la administración de α-AL. Los objetivos específicos fueron estudiar en el hígado de ratas normales control (C) y con IR y TGA inducida por administración de DRF (F) y luego de la administración de α-AL (CL y FL): a) niveles circulantes de glucosa, TG, TBARS e insulina; b) tolerancia a la glucosa (administrada por vía oral); c) marcadores de EO tales como el grado de peroxidación lipídica (TBARS), contenido de GSH, de carbonilos en proteínas y cambios en la expresión génica, contenido proteico y actividad de enzimas antioxidantes (catalasa, SOD y GR); d) marcadores de inflamación tales como expresión génica y proteica de TNF, Ikβ, NFkβ y COX2; e) niveles de expresión proteica y estado de fosforilación del RI y de mediadores intracelulares de insulina (IRS1, IRS2 y PI3K); f) expresión génica, contenido proteico, distribución celular y actividad de GQ; g) expresión génica y proteica de PFK-2 y su papel modulador de la actividad de GQ; h) canalización preferencial de la glucosa hacia diferentes vías metabólicas (glucogenogénesis, glucólisis, ciclo fútil de la glucosa y vía de las pentosas, depósito hepático de TG).

El golpe de calor afecta el rendimiento de maíz al influir negativamente sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas. Existe escasa información sobre las bases ecofisiológicas de la respuesta a este estrés, y ninguna referida a diferencias genotípicas en la tolerancia a las temperaturas supraóptimas en condiciones de cultivo. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del golpe de calor en distintos momentos del ciclo de maíz sobre los determinantes ecofisiológicos (radiación interceptada, eficiencia en el uso de la radiación (EUR), índice de cosecha)y numéricos (número de granos por planta (NGP), peso de granos (PG)) del rendimiento en tres híbridos de fondo genético contrastante (templado, tropical, y templado × tropical)creciendo a campo. El golpe de calor provocó reducciones severas de rendimiento, especialmente cuando ocurrió alrededor de floración y sobre el híbrido templado. Las pérdidas de rendimiento estuvieron principalmente asociadas a caídas en índice de cosecha, y en menor medida a reducciones en la producción de biomasa. Esta última fue mayormente afectada por caídas en la EUR. Golpes de calor alrededor de floración causaron fuertes pérdidas del NGP, atribuibles a incrementos en el aborto de grano, y no a problemas en el desarrollo de flores femeninas o emisión de estigmas. Se desarrolló una nueva aproximación para identificar las causas subyacentes a la caída del NGP, cuya aplicación permitió dilucidar que bajo condiciones de golpe de calor (i)el aborto de granos estuvo altamente correlacionado con la disponibilidad de asimilados en la espiga, y (ii)las diferencias genotípicas en el NGP se debieron a efectos directos del estrés sobre el cuaje de granos. Las caídas del NGP incrementaron la disponibilidad de asimilados por grano alrededor de floración y durante el llenado efectivo de granos, sin embargo se observaron caídas en el PG atribuidas a efectos directos del estrés sobre el PG potencial. Por su parte, golpes de calor durante la primer mitad del llenado efectivo de granos redujeron la disponibilidad de asimilados por grano, determinando interrupciones en el llenado de granos. Esta respuesta fue acompañada de un mayor uso de asimilados de reservas e incrementos en la pérdida de agua del grano. Se encontraron diferencias genotípicas en la respuesta al estrés para la mayoría de los rasgos analizados, siendo el híbrido templado el genotipo con mayor sensibilidad al golpe de calor.

En Argentina, y debido al amplio contexto geográfico donde crece, el cultivo de soja está expuesto frecuentemente a episodios de alta temperatura combinados con baja disponibilidad hídrica. Cuando ocurren durante etapas críticas, estas condiciones ambientales disminuyen el rendimiento del cultivo. Sin embargo, son escasos o inexistentes los estudios que evalúan los mecanismos ecofisiológicos que determinan la partición reproductiva y la generación del rendimiento en respuesta a la combinación de estos estreses abióticos. Los objetivos de esta tesis fueron estudiar la generación del rendimiento en soja, enfatizando el estudio de la dinámica de producción de estructuras reproductivas, la estabilidad de la partición reproductiva y de los mecanismos de compensación entre número y peso de granos en respuesta a la interacción de altas temperaturas y distintos niveles hídricos en suelo. Para ello, durante dos campañas, dos genotipos (DM 4200 y DM 4870)fueron evaluados ante la combinación de dos niveles de temperatura (impuestos como episodios estrés térmico de corta duración)y agua edáfica (riego y secano)durante la etapa crítica de generación de vainas. Se cuantificaron la evolución de la biomasa aérea, la eficiencia de uso de radiación, la dinámica de producción y fijación de vainas, el rendimiento y sus componentes (número y peso de granos)y las relaciones fuente/destino durante las etapas de determinación del número y del peso de los granos. La temperatura máxima promedio durante los episodios de estrés térmico superó en 5,6 ºC a la registrada en tratamientos control. La tasa de fijación de vainas fue 38 por ciento inferior en condiciones de alta temperatura combinada con secano con respecto a los controles regados. El estrés térmico en fructificación redujo el número de granos en ambas condiciones hídricas, aunque en distinta magnitud (17 por ciento riego; 42 por ciento secano). En contraste con los controles, el componente peso de granos no logró compensar la reducción del número de granos en la combinación de estrés térmico y secano. En consecuencia, la alta temperatura con secano redujo la partición reproductiva (15 por ciento p menor a 0,05)y el rendimiento fue consistentemente afectado (45 por ciento inferior a los controles regados). Los resultados de este estudio demuestran que la caída en partición reproductiva y, por ende, en rendimiento final no obedeció a fallas reproductivas ya que el número de vainas iniciadas fue similar en todos los tratamientos. La supervivencia de vainas se asoció con las condiciones ambientales durante las etapas tempranas de su desarrollo, alteradas por el episodio de estrés térmico. Estos resultados ponen de manifiesto la importancia de discriminar los efectos del estrés abiótico según el patrón temporal de fijación de vainas.

Tesis (Grado Doctor en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales, IFRGV. Centro de Investigaciones Agropecuarias, CIAP-INTA. MINCyT - Universidad Nacional de Córdoba. 2013. 151 h. + CD; ils.; grafs.; tabls. Contiene Referencia Bibliográfica + Producción Científica Derivada de esta Tesis. Abstract en español e inglés.

Tesis de maestría para obtener el grado de Magister en Ciencias Agropecuarias, Mención: Protección Vegetal presentada en la Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Ciencias Agropecuarias en noviembre de 2010.

Los humedales son ecosistemas muy favorables para los insectos con estadios acuáticos, y dada su compleja dinámica del agua, son escenarios ideales para evaluar la influencia de las características ecofisiológicas de las especies en la estructuración de las comunidades en función del ambiente. En esta tesis, se investigó cómo se estructuran las comunidades de mosquitos (Diptera: Culicidae) que habitan en cuerpos de agua en el suelo (CAS) en función de la heterogeneidad ambiental a tres escalas espaciales de un humedal considerando sus efectos sobre distintas estrategias de oviposición. Entre los 1.689 CAS inspeccionados durante 2008- 2012 en el Bajo Delta del Río Paraná, se colectaron en total 10.626 inmaduros de mosquitos pertenecientes a 32 especies de siete géneros. Mediante el uso de modelos lineales generalizados y análisis de nicho se identificaron variaciones en la estructura de distintas comunidades en respuesta a la estacionalidad, a las características propias de los CAS, al uso de la tierra y al paisaje. Dichas respuestas dependieron de la estrategia de oviposición, siendo distintas las asociaciones entre la dinámica del agua (lluvia y mareas) y el uso de la tierra para mosquitos de inundación y de balsa. La composición del ensamble en CAS temporarios varió en función del paisaje, no así los otros atributos comunitarios; los patrones de recambio de especies estuvieron dominados por mosquitos de inundación. El conjunto de resultados sugiere que la heterogeneidad ambiental a distintas escalas espaciales afecta distintos atributos de las comunidades de mosquitos, y que las estrategias de oviposición tienen un rol central en dicha relación.

El estudio se centra en el análisis de las comunidades planctónicas y sus interacciones tróficas en un humedal de la cuenca del Paraná Inferior (Reserva Natural de Otamendi). Se analizó la variación de las variables ambientales y las comunidades algales en una transecta transversal, desde meandros abandonados hacia la laguna principal, resultando la cobertura de plantas flotantes uno de los factores principales en la regulación de la estructura de las comunidades planctónicas. Mediante experimentos en microcosmos se simuló el efecto de la atenuación de la luz debido a plantas flotantes sobre la estructura de las comunidades planctónicas microbianas, observándose cambios en la relación autótrofos /heterótrofos + mixótrofos de acuerdo a la penetración de la luz. Experimentos con bacterias marcadas (FLB), revelaron la presencia de especies fitoplanctónicas mixotróficas. Experimentos en mesocosmos permitieron evaluar el impacto de la predación del zooplancton sobre el fitoplancton, analizándose su efecto sobre abundancia, estructura de tamaños y la composición de especies. Se evaluaron también las respuestas en cascada a nivel de las cadenas microbianas (nanoflagelados heterotróficos, ciliados y picoplancton). Se estudió simultáneamente el efecto de los nutrientes (bottom-up) y el de predación (top-down) sobre las comunidades planctónicas. En lo que respecta al efecto top-down, se analizó el impacto de la predación de peces planctívoros sobre el zooplancton, y el sucesivo efecto en cascada sobre el fitoplancton. Por otro lado se evaluó el efecto del aporte de nutrientes por parte de los sedimentos naturales de la laguna

Esta Tesis Doctoral se centra en el estudio a diferentes escalas espaciales (latitudinal, regional y local) de las tramas planctónicas microbianas de lagos de la Patagonia Austral con características limnológicas contrastantes, con el objetivo de determinar los principales factores que influyen en la estructura de las comunidades (locales y/o geográficos). Las comunidades se analizaron mediante una aproximación polifacética, incluyendo técnicas de microscopía, citometría de flujo y CARD-FISH, y se realizaron experimentos para evaluar el impacto de los protistas sobre el bacterioplancton. En primer lugar se realizó un análisis de la comunidad fitoplanctónica a lo largo de un gradiente latitudinal de lagos, evidenciándose la disminución de la diversidad hacia mayores latitudes, así como el efecto conjunto de los factores geográficos y ambientales locales en la estructura de la comunidad. Por otro lado, en dos regiones particulares (Tierra del Fuego y Meseta del Strobel, Argentina), se observaron importantes diferencias en la estructura de las comunidades entre diferentes tipos de lagos, tanto en la composición del picoplancton heterotrófico y autotrófico, como en la diversidad de especies y de grupos funcionales fitoplanctónicos, las que se asociaron principalmente al estado trófico del ambiente y el carbono orgánico disuelto, y en particular en lagos del Strobel a la presencia/ausencia de peces exóticos introducidos (truchas). Por último, se analizó la comunidad de algas mixotróficas evidenciándose unan variación en los ensambles en función del estado trófico del ambiente, donde las especies primariamente heterotróficas dominaron lagos oligotróficos. Los experimentos mostraron mayores tasas de ingestión específicas en los lagos más oligotróficos para todos los grupos de mixótrofos analizados.

Se estudió la influencia de factores ambientales sobre la composición taxonómica, riqueza y abundancia de quironómidos, en lagos y lagunas en gradientes altitudinales a diferentes escalas espaciales. A escala global, un enfoque meta-analítico evidenció que el patrón altitudinal en la riqueza de especies presenta múltiples formas, predominando una forma no lineal, la cual sugiere que la riqueza de quironómidos se mantiene alta en lagos situados en elevaciones bajas a intermedias, decreciendo abruptamente a altas elevaciones (forma “meseta”). Además, se observó que principalmente los factores metodológicos, y marginalmente los biogeográficos afectaron la determinación de los patrones. A escala regional, se estudiaron los ensambles de quironómidos de la región andino-patagónica, confirmando que la temperatura es la variable de mayor influencia sobre la composición y riqueza. La existencia de taxones característicos para lagos por encima y por debajo de la línea de vegetación sugiere que el cambio en la vegetación terrestre que ocurre en la transición del ambiente Altoandino a los bosques Subantárticos, juega un rol importante. De forma concordante a lo observado a escala global, el patrón de riqueza a nivel regional presentó una forma de tipo “meseta”. A escala local, un estudio realizado en ocho lagunas de Patagonia norte, mostró cambios altitudinales en la composición de ensambles que se asociaron con la vegetación y con características morfológicas y biológicas de las lagunas. Las variaciones en la riqueza de géneros y abundancia de individuos se asociaron a distintas variables, siendo la materia orgánica la variable de mayor importancia. Los resultados de esta tesis muestran que no sólo la temperatura, sino otras variables y sus múltiples interacciones, modelan la estructuración de los ensambles de quironómidos en lagos de montaña, lo cual tiene importantes implicancias en la Paleoecología y en estudios de cambio ambiental y climático.

Esta tesis tuvo por objetivo avanzar en el entendimiento de los factores que favorecen la compactación de suelos en siembra directa, analizar los mecanismos por los cuales las compactaciones afectan la productividad del agua en soja (Glycine max L. Merril), y analizar la efectividad de intervenciones mecánicas sobre su reversión. Para esto se 6 combinaron: muestreos de suelo a nivel regional, experimentos en invernáculo, un meta7 análisis de publicaciones y experimentos de campo. El muestreo regional mostró que la compactación entre 10-20 cm es un proceso ampliamente extendido, independientemente de la intensidad y aportes de carbono de las rotaciones. Los experimentos controlados mostraron que la compactación genera alteraciones en el crecimiento del sistema de raíces en su conjunto, no sólo en las raíces directamente afectadas. La compactación retrasó la profundización de raíces, y redujo la proliferación de raíces en estratos superficiales y profundos, más allá de 150 cm. Se observaron mecanismos compensatorios a nivel de absorción de agua por unidad de raíz, pero éstos se vieron limitados ante reducciones marcadas en la longitud de raíces. La compactación generó otros efectos que ameritan mayores estudios: redujo la cantidad y actividad de los nódulos directamente e indirectamente afectados. De acuerdo al meta-análisis, la descompactación mecánica permite aliviar las compactaciones y aumentar los rendimientos de soja de la región pampeana (~540 kg.ha-1 en promedio). La descompactación permitió incrementar la captación de agua en el perfil, y su extracción por el cultivo, aunque no la eficiencia de conversión a biomasa. Los efectos no parecen prolongarse más allá de 18-24 meses. Esta tesis permitió una mejor comprensión de los mecanismos por los cuales el deterioro estructural de los suelos en SD, y particularmente la compactación, afecta la utilización de agua y los rendimientos en soja, y en qué medida la descompactación puede aliviar estos efectos.