Producción de cerezo en Mendoza : viabilidad técnico-económica, basada en un modelo de simulación

Se plantea el problema de la correlación existente entre la factibilidad técnico-económica del cultivo del cerezo y su ubicación en las diferentes zonas de cultivo en la Provincia de Mendoza. El objetivo es la determinación de las localizaciones más convenientes. Se ha observado el comportamiento del cultivo del cerezo, en un periodo de 15 años, en varias zonas de la Provincia de Mendoza, analizando los resultados desde un enfoque de aptitud ecológica y de evaluación económica. Para ello, se ha elaborado un modelo de simulación que abarca las principales variables ecológicas y los resultados económicos de precios y costos de cosecha. Resalta, en los resultados, la contradicción entre aptitudes ecológicas y económicas. En las zonas tradicionales de cultivo se obtienen mejores rendimientos por ha, pero el ingreso neto es menor que en las más templadas y precoces del Este de Mendoza, implantadas recientemente con nuevos cultivares, como Marvin Brooks, New Star, Gardner, Celeste y otros que logran, como primicias, precios mucho más altos en el mercado. Este resultado permite aconsejar a los productores sobre los lugares y los cultivares más convenientes para los nuevos cerezales.

Additional CaCO3 measurements from IODP Site 306-U1313

We present further %CaCO3 data from Site U1313 across the Pliocene-Pleistocene intensification of Northern Hemisphere glaciation. This data was measured on the U1313 secondary splice. We also present tie points between the primary and secondary splice for this interval based on graphical tuning of L* (sediment lightness).

CaCO3, foraminifer fragmentation, benthic carbon isotopes, coarse lithic counts and radiogenic isotopes (Sr, Nd, Pb) of the Pliocene and earliest Pleistocene terrigenous component (3.3-2.4 Ma) of IODP Site 306-U1313

We present Plio-Pleistocene records of sediment color, %CaCO3, foraminifer fragmentation, benthic carbon isotopes (d13C) and radiogenic isotopes (Sr, Nd, Pb) of the terrigenous component from IODP Site U1313, a reoccupation of benchmark subtropical North Atlantic Ocean DSDP Site 607. We show that (inter)glacial cycles in sediment color and %CaCO3 pre-date major northern hemisphere glaciation and are unambiguously and consistently correlated to benthic oxygen isotopes back to 3.3 million years ago (Ma) and intermittently so probably back to the Miocene/Pliocene boundary. We show these lithological cycles to be driven by enhanced glacial fluxes of terrigenous material (eolian dust), not carbonate dissolution (the classic interpretation). Our radiogenic isotope data indicate a North American source for this dust (~3.3-2.4 Ma) in keeping with the interpreted source of terrestrial plant wax-derived biomarkers deposited at Site U1313. Yet our data indicate a mid latitude provenance regardless of (inter)glacial state, a finding that is inconsistent with the biomarker-inferred importance of glaciogenic mechanisms of dust production and transport. Moreover, we find that the relation between the biomarker and lithogenic components of dust accumulation is distinctly non-linear. Both records show a jump in glacial rates of accumulation from Marine Isotope Stage, MIS, G6 (2.72 Ma) onwards but the amplitude of this signal is about 3-8 times greater for biomarkers than for dust and particularly extreme during MIS 100 (2.52 Ma). We conclude that North America shifted abruptly to a distinctly more arid glacial regime from MIS G6, but major shifts in glacial North American vegetation biomes and regional wind fields (exacerbated by the growth of a large Laurentide Ice Sheet during MIS 100) likely explain amplification of this signal in the biomarker records. Our findings are consistent with wetter-than-modern reconstructions of North American continental climate under the warm high CO2 conditions of the Early Pliocene but contrast with most model predictions for the response of the hydrological cycle to anthropogenic warming over the coming 50 years (poleward expansion of the subtropical dry zones).

Chaperonas moleculares y tolerancia a estrés abiótico en especies arbóreas

Las temperaturas extremas, la sequía y otros estreses abióticos limitan la producción forestal de forma significativa, causando grandes pérdidas económicas en el sector. Los árboles, al ser organismos sésiles, han desarrollado una serie de estrategias para percibir dichos factores, activando respuestas defensivas apropiadas. Entre ellas ocupa un lugar preeminente la síntesis de proteínas con actividad chaperona molecular. Las chaperonas moleculares interaccionan con proteínas desnaturalizadas total o parcialmente, promoviendo su correcto plegamiento y ensamblaje. Las chaperonas moleculares que se sintetizan de forma predominante en plantas, pero no en otros eucariotas, pertenecen a la familia sHSP (small heat-shock proteins). Se trata de una familia inusualmente compleja y heterogénea, cuyos miembros son de pequeño tamaño (16-42 kD) y poseen un dominio “alfa-cristalina” muy conservado. Estas proteínas están implicadas en protección frente a estrés abiótico mediante la estabilización de proteínas y membranas, si bien su mecanismo de acción se conoce de forma incompleta. A pesar del evidente potencial aplicado de las proteínas sHSP, son muy escasos los estudios realizados hasta el momento con un enfoque netamente biotecnológico. Por otra parte, casi todos ellos se han llevado a cabo en especies herbáceas de interés agronómico o en especies modelo, como Arabidopsis thaliana. De ahí que las sHSP de arbóreas hayan sido mucho menos caracterizadas estructural y funcionalmente, y ello a pesar del interés económico y ecológico de los árboles y de su prolongada exposición vital a múltiples factores estresantes. La presente Tesis Doctoral se centra en el estudio de sHSP de varias especies arbóreas de interés económico. El escrutinio exhaustivo de genotecas de cDNA de órganos vegetativos nos ha permitido identificar y caracterizar los componentes mayoritarios de tallo en dos especies productoras de madera noble: nogal y cerezo. También hemos caracterizado la familia completa en chopo, a partir de su secuencia genómica completa. Mediante expresión heteróloga en bacterias, hemos analizado el efecto protector de estas proteínas in vivo frente a distintos tipos de estrés abiótico, relevantes para el sector productivo. Los resultados demuestran que las proteínas sHSP-CI: (i) aumentan la viabilidad celular de E.coli frente a casi todos estos factores, aplicados de forma individual o combinada; (ii) ejercen un rol estabilizador de las membranas celulares frente a condiciones adversas; (iii) sirven para mejorar la producción de otras proteínas recombinantes de interés comercial. El efecto protector de las proteínas sHSP-CI también ha sido analizado in planta, mediante la expresión ectópica de CsHSP17.5-CI en chopos. En condiciones normales de crecimiento no se han observado diferencias fenotípicas entre las líneas transgénicas y los controles, lo que demuestra que se pueden sobre-expresar estas proteínas sin efectos pleiotrópicos deletéreos. En condiciones de estrés térmico, por el contrario, los chopos transgénicos mostraron menos daños y un mejor crecimiento neto. En línea con lo anterior, las actividades biológicas de varias enzimas resultaron más protegidas frente a la inactivación por calor, corroborando la actividad chaperona propuesta para la familia sHSP y su conexión con la tolerancia al estrés abiótico. En lo que respecta a la multiplicación y propagación de chopo in vitro, una forma de cultivo que comporta estrés para las plantas, todas las líneas transgénicas se comportaron mejor que los controles en términos de producción de biomasa (callos) y regeneración de brotes, incluso en ausencia de estrés térmico. También se comportaron mejor durante su cultivo ex vitro. Estos resultados tienen gran potencial aplicado, dada la recalcitrancia de muchas especies vegetales de interés económico a la micropropagación y a la manipulación in vitro en general. Los resultados derivados de esta Tesis, aparte de aportar datos nuevos sobre el efecto protector de las proteínas sHSP citosólicas mayoritarias (clase CI), demuestran por vez primera que la termotolerancia de los árboles puede ser manipulada racionalmente, incrementando los niveles de sHSP mediante técnicas de ingeniería genética. Su interés aplicado es evidente, especialmente en un escenario de calentamiento global. ABSTRACT Abiotic stress produces considerable economic losses in the forest sector, with extreme temperature and drought being amongst the most relevant factors. As sessile organisms, plants have acquired molecular strategies to detect and recognize stressful factors and activate appropriate responses. A wealth of evidence has correlated such responses with the massive induction of proteins belonging to the molecular chaperone family. Molecular chaperones are proteins which interact with incorrectly folded proteins to help them refold to their native state. In contrast to other eukaryotes, the most prominent stress-induced molecular chaperones of plants belong to the sHSP (small Heat Shock Protein) family. sHSPs are a widespread and diverse class of molecular chaperones that range in size from 16 to 42k Da, and whose members have a highly conserved “alpha-crystallin” domain. sHSP proteins play an important role in abiotic stress tolerance, membrane stabilization and developmental processes. Yet, their mechanism of action remains largely unknown. Despite the applied potential of these proteins, only a few studies have addressed so far the biotechnological implications of this protein family. Most studies have focused on herbaceous species of agronomic interest or on model species such as Arabidopsis thaliana. Hence, sHSP are poorly characterized in long-lived woody species, despite their economic and ecological relevance. This Thesis studies sHSPs from several woody species of economic interest. The most prominent components, namely cytosolic class I sHSPs, have been identified and characterized, either by cDNA library screening (walnut, cherry) or by searching the complete genomic sequence (poplar). Through heterologous bacterial expression, we analyzed the in vivo protective effects of selected components against abiotic stress. Our results demonstrate that sHSP-CI proteins: (i) protect E. coli cells against different stressful conditions, alone or combined; (ii) stabilize cell membranes; (iii) improve the production of other recombinant proteins with commercial interest. The effects of CsHSP17.5-CI overexpression have also been studied in hybrid poplar. Interestingly, the accumulation of this protein does not have any appreciable phenotypic effects under normal growth conditions. However, the transgenic poplar lines showed enhanced net growth and reduced injury under heat-stress conditions compared to vector controls. Biochemical analysis of leaf extracts revealed that important enzyme activities were more protected in such lines against heat-induced inactivation than in control lines, lending further support to the chaperone mode of action proposed for the sHSP family. All transgenic lines showed improved in vitro and ex vitro performance (calli biomass, bud induction, shoot regeneration) compared to controls, even in the absence of thermal stress. Besides providing new insights on the protective role of HSP-CI proteins, our results bolster the notion that heat stress tolerance can be readily manipulated in trees through genetic engineering. The applied value of these results is evident, especially under a global warming scenario.

Prevention of development of autoimmune disease in BXSB mice by mixed bone marrow transplantation

Transplantations of fully allogeneic, autoimmune-resistant T-cell-depleted marrow (TCDM) plus syngeneic, autoimmune-prone TCDM into lethally irradiated BXSB mice were carried out to investigate the ability of the mixed bone marrow transplantation (BMT) to prevent development of autoimmune disease and, at the same time, to reconstitute fully the immunity functions of heavily irradiated BXSB recipients. Male BXSB mice were engrafted with mixed TCDM from both allogeneic, autoimmune-resistant BALB/c mice and syngeneic, autoimmune-prone BXSB mice. BMT with mixed TCDM from both resistant and susceptible strains of mice (mixed BMT) prolonged the median life span and inhibited development of glomerulonephritis in BXSB mice. BMT with mixed TCDM also prevented the formation of anti-DNA antibodies that is typically observed in male mice of this strain. Moreover, mixed BMT reconstituted primary antibody production in BXSB recipients, so that no annoying immunodeficiencies that are regularly observed in fully allogeneic chimeras were present in the recipient of the mixed TCDM. These findings indicate that transplanting allogeneic, autoimmune-resistant TCDM plus syngeneic, autoimmune-prone TCDM into lethally irradiated BXSB mice prevents development of autoimmune disease in this strain of mice. In addition, this dual BMT reconstitutes the immunity functions and avoids the immunodeficiencies that occur regularly in fully allogeneic chimeras after total-body irradiation.