Estudi de la variabilitat genètica de diferents poblacions europees de l'espècie Taxus baccata L. (Taxaceae) amb microsatèl·lits nuclears

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Università degli Studi di Firenze, Itàlia, durant juliol i agost del 2007. Des de un punt de vista teòric, l’estudi de l’abundància i distribució de les espècies a escala regional és un dels objectius principals de l’ecologia de poblacions i comunitats, i és imprescindible per a adoptar polítiques de conservació i de gestió de la biodiversitat. En aquest context, la persistència i abundància de les espècies a llarg termini front al canvi global depèn de la capacitat de migració i colonització (flux gènic), i de l’ existència de potencial evolutiu a les poblacions locals per a adaptar-se als canvis ambientals. Dispersió i potencial evolutiu, es troben íntimament relacionats. El coneixement bàsic sobre aquests aspectes resulta particularment important en el context biogeogràfic mediterrani, extremadament ric en espècies i subjecte històricament a canvis ambientals com a conseqüència de l’activitat humana. L’objectiu general del nostre grup de recerca és aprofundir en el coneixement de les causes de l’àrea de distribució i del grau de fragmentació de les espècies vegetals mediterrànies, així com les seves conseqüències ecològiques i evolutives. Concretament, determinar el potencial evolutiu i la presència d’adaptacions locals en funció de la distribució geogràfica i del grau de fragmentació. En el cas del teix (T.baccata) el projecte que s’està duent a terme pretén estudiar la distribució de la diversitat genètica de l’espècie i analitzar quins són els processos històrics, evolutius i ecològics que la condicionen. És amb aquest objectiu que es vol realitzar una caracterització de la seva variabilitat genètica utilitzant marcadors moleculars basats en els polimorfismes de l'ADN nuclear, anomenats microsatèl•lits nuclears.

Effects of atmospheric carbon dioxide fertilization on biomass and secondary metabolites of some plant species with pharmacological interes under greenhouse conditions

RESUMEN El aumento del CO2 atmosférico debido al cambio global y/o a las prácticas hortícolas promueve efectos directos sobre crecimiento vegetal y el desarrollo. Estas respuestas pueden ocurrir en ecosistemas naturales, pero también se pueden utilizar para aumentar la producción de algunas plantas y de algunos compuestos secundarios. El actual trabajo intenta estudiar los efectos del enriquecimiento atmosférico del CO2 bajo condiciones de invernadero en el crecimiento y la concentración y la composición de metabolitos secundarios de Taxus bacatta, Hypericum perforatum y Echinacea purpurea en condiciones ambientales mediterráneas. La fertilización del CO2 muestra perspectivas interesantes para la mejorara y aplicabilidad de técnicas hortícolas para aumentar productividad de plantas medicinales, a pesar de diferencias claras entre la especie. En general esta técnica promueve aumentos importantes y significativos en producción primaria y, en algunos casos, también en compuestos secundarios. Esto tiene una gran importancia hortícola porque la productividad a nivel de cosecha total aumenta, directamente porque se aumenta la concentración e indirectamente porque se aumenta la biomasa. SUMMARY The increase of atmospheric CO2 due to global change and/or horticultural practices promotes direct effects on plant growth and development. These responses may occur in natural ecosystems, but also can be used to increase the production of some plants and some secondary compounds. Present work tries to study the effects of atmospheric CO2 enrichment under greenhouse conditions on growth and in the concentration and composition of secondary metabolites of Taxus bacatta, Hypericum perforatum and Echinacea purpurea under Mediterranean environmental conditions. CO2 fertilization shows interesting perspectives to increase and improve horticultural techniques in order to increase plant medicinal productivity, in spite of clear differences among the species. In general this technique promotes important and significant increases in primary productivity and, in some cases, also in secondary compounds. This has a great horticultural relevance because the total productivity of this kind of products increase at crop level, directly because concentration is increased and /or indirectly because biomass is increased. RESUM L'augment del CO2 atmosfèric a causa del canvi global i/o a les pràctiques hortícoles promou efectes directes sobre creixement vegetal i el desenvolupament. Aquestes respostes poden ocórrer en ecosistemes naturals, però també es poden utilitzar per a augmentar la producció d'algunes plantes i d'alguns compostos secundaris. L'actual treball intenta estudiar els efectes de l'enriquiment atmosfèric del CO2 sota condicions d'hivernacle en el creixement i la concentració i la composició de metabòlits secundaris de Taxus bacatta, Hypericum perforatum i Echinacea purpurea en condicions ambientals mediterrànies. La fertilització del CO2 mostra perspectives interessants per a la millora i aplicabilitat de tècniques hortícoles per a augmentar productivitat de plantes medicinals, a pesar de diferències clares entre l'espècie. En general aquesta tècnica promou augments importants i significatius en producció primària i, en alguns casos, també en compostos secundaris. Això té una gran importància hortícola perquè la productivitat a nivell de collita total augmenta, directament perquè s'augmenta la concentració i indirectament perquè s'augmenta la biomassa.

La cartografia de la flora del Montseny en reticle UTM d'1 km. de costat: plantejament i primers resultats

El present treball és un primer escrit sobre la cartografia corològica de les plantes vasculars en el massis del Montseny (Serralada Pre-litoral), en el qual exposem el plantejament del projecte i oferim uns primers résultats. Hi incloem també un mapa per espècie prenent com a unitat espacial el quadrat d'1 km de costat del reticle UTM. La presència de 1'espècie a cada quadrat és indicada en très graus d'abundància: espècie présent o rara, espècie fréquent i espècie abundant. L'àrea estudiada comprèn 513 quadrats d'1 km de costat, que pertanyen a 12 quadrats de 10 km de costat de la zona 31T del reticle UTM: DG 33, DG 43, DG 53, DG 63, DG 32, DG k2, DG 52, DG 62, DG 3 1 , DG kl, DG 51 i DG 6 l . Com a primera aportaciô presentem 10 mapes amb la distribució de Quercus ilex, Fagus sylvatica, Abies alba, Taxus baccata, Betula pendula, Cistus laurifolius, Cardamine heptaphylla, Ramonda myconii i Equisetum hyemale.

Biotechnological production of taxanes: a molecular approach

Plant cell cultures constitute a promise for the production of a high number of phytochemicals, although the majority ofbioprocesses that have been developed so far have not resultedcommercially successful. An overview indicates that most of theresearch carried out until now is of the empirical type. For this reason,there is a need for a rational approach to the molecular and cellularbasis of metabolic pathways and their regulation in order to stimulatefuture advances.The empirical investigations are based on the optimization of theculture system, exclusively considering input factors such as theselection of cellular lines, type and parameters of culture, bioreactordesign and elicitor addition, and output factors such as cellular growth,the uptake system of nutrients, production and yield. In a rationalapproach towards the elucidation of taxol and related taxaneproduction, our group has studied the relationship between the taxaneprofile and production and the expression of genes codifying forenzymes that participate in early, intermediate and late steps of theirbiosynthesis in elicited Taxus spp cell cultures. Our results show that elicitors induce a dramatic reprogramming of gene expression in Taxus cell cultures, whichlikely accounts for the enhanced production of taxol and related taxanes and we have alsodetermined some genes that control the main flux limiting steps. The application ofmetabolic engineering techniques for the production of taxol and taxanes of interest is also discussed.