Tracking the ghost of coevolution in specific plant-insect interactions : the case of the pollination system between the globeflower Trollius europaeus and seven european Chiastocheta flies

This study aims at understanding the evolutionary processes at work in specialized species interactions. Prom the macroevolutionary perspective, coevolution among specialized taxa was proposed to be one of the major processes generating biodiversity. We challenge this idea from the theoretical and practical perspective and through a literature review and show that the major hypotheses linking coevolutionary process with macroevolutionary patterns do not necessarily predict lineage co diversification and parallel speciation, limit¬ing the utility of the comparative phylogenenetic approach for investigating coevolution¬ary processes. We also point to the rarity of observed long-term coevolutionary dynamics among lineages and propose that coevolution rather occurs in shorter timescales, followed by ecological fitting. Prom the empirical point, we focus on the nursery pollination interaction between the European globeflower Trollius europaeus (Ranunculaceae) and its associated Chiastocheta flies (Anthomyiidae; Diptera) as a model system of evolution and maintenance of special¬ized interactions. The flies are obligate parasites of the seeds, but also pollinate the plant - it was thus proposed that both species are mutually dependent. Contrasting with the paradigm used for two decades of research on this system, we show that the female fitness component of the plant is similar in the populations with and without Chiastocheta. The plant is thus not exclusively dependent on the flies for reproduction. We discuss this result in the context of the factors responsible for the evolution of mutualistic systems. Understanding the evolution of a biological system requires understanding of its phylo- genetic context. Previous studies showed large mismatch between mtDNA phylogeny and morphological taxonomy in Chiastocheta. By using a large set of RAD-sequencing loci, we delineate the species limits that are congruent with morphology, and show that the discordance is best explained by the scenario of mitochondrial capture among fly species. Finally, we examine this system from a phylogeographic perspective, and identify the lack of congruence in spatial genetic structures of the plant and associated insects across their whole geographic range. The flies show lower numbers of spatial genetic groups than the plant, indicating that not all of the plant réfugia were shared by all the fly species or that the migration dynamics homogenized some of the groups. The incongruence in spatial genetic patterns indicates that fly migrations were largely independent from the genetic background of the plant, following rather a scenario of resource tracking, without the signature of coevolutionary process at this scale. Indeed, while the flies require the plant to survive climatic oscillations, the opposite is not true. Eventually, we show that there is no phylogenetic signal of spatial genetic structures, meaning that neither histories nor life- history traits are shared among closely related species and that species are characterized by unique trajectories of their genes. -- Cette étude vise à comprendre les processus évolutifs à l'oeuvre au sein d'interactions en¬tre espèces spécialisées. Du point de vue macroévolutif, la coévolution entre les taxons spécialisée a été considérée comme l'un des principaux processus générateur de biodiversité. Nous contestons cette idée du point de vue théorique et pratique à travers une revue de la littérature. Nous montrons que les hypothèses majeures reliant les processus coévolutifs avec les patterns de diversité au niveau macroévolutif ne prédisent pas nécessairement la co- diversification des lignées et leur spéciation parallèle, ce qui limite l'utilité de l'approche de phylogénie comparative pour étudier les processus coévolutifs . Nous rappelons également le peu d'exemples de dynamique coévolutive à long terme et proposons que la coévolution se produit plutôt dans des intervalles courts, suivis d'ajustements écologiques. Du point empirique, nous nous concentrons sur l'interaction de pollinisation entre le Trolle d'Europe Trollius europaeus (Ranunculaceae) et ses pollinisateurs associés, du genre Chiastocheta (Anthomyiidae; Diptera) en tant que système-modèle pour étudier l'évolution et le maintien des interactions spécialisées. Les mouches sont des parasites obligatoires des semences, mais pollinisent également la plante. Il a donc été proposé que les deux espèces soient mutuellement dépendantes. Contrastant avec le paradigme utilisé pendant deux décennies de recherche sur ce système, nous montrons, que la composante de fitness femelle de la plante est similaire dans les populations avec et sans Chiastocheta. La plante ne dépend donc pas exclusivement de son interaction avec les mouches pour la reproduction. Nous discutons de ce résultat dans le contexte des facteurs responsables de l'évolution des systèmes mutualistes. Comprendre l'évolution d'un système biologique nécessite la compréhension de son con- texte phylogénétique. Des études antérieures ont montré, chez Chiastocheta, de grandes disparités entre les phylogénies obtenues à partir d'ADN mitochondrial et la taxonomie basée sur les critères morphologiques. En utilisant un grand nombre de loci obtenus par RAD-sequencing, nous traçons les limites des espèces, qui concordent avec les car¬actéristiques morphologies, et montrons que la discordance s'explique en fait par un scénario de capture mitochondriale entre espèces de mouches. Enfin, nous examinons le système d'un point de vue phylogéographique, et identi¬fions les incohérences entre structurations génétiques spatiales de la plante et des insectes associés dans toute leur aire de distribution géographique. Les mouches présentent un nombre de groupes génétiques inférieur à la plante, indiquant que tous les refuges de la plante n'étaient pas partagés par toutes les espèces de mouches ou que les dynamiques migratoires ont homogénéisés certains des groupes chez les mouches. Les différences ob¬servées dans les patrons de structuration génétique spatiale indique que les migrations et dispersions des mouches ont été indépendantes du contexte génétique de la plante, et ces dernières ont été uniquement tributaires de la disponibilité des ressources, sans qu'il n'y ait de signature du processus de coévolution à cette échelle. En effet, tandis que les mouches ont besoin de la plante pour survivre aux oscillations climatiques, le contraire n'est pas exact. Finalement, nous montrons qu'il n'y a pas de signal phylogénétique des structurations génétiques spatiales chez les mouches, ce qui signifie que ni l'histoire, ni les traits d'histoire de vie ne sont partagés entre les espèces phylogénétiquement proches et que les espèces sont caractérisées par des trajectoires uniques de leurs gènes.

Molecular basis and regulation of insect pathogenicity in plant-beneficial pseudomonads

Les bactéries du genre Pseudomonas ont la capacité étonnante de s'adapter à différents habitats et d'y survivre, ce qui leur a permis de conquérir un large éventail de niches écologiques et d'interagir avec différents organismes hôte. Les espèces du groupe Pseudomonas fluorescens peuvent être facilement isolées de la rhizosphère et sont communément connues comme des Pseudomonas bénéfiques pour les plantes. Elles sont capables d'induire la résistance systémique des plantes, d'induire leur croissance et de contrer des phytopathogènes du sol. Un sous-groupe de ces Pseudomonas a de plus développé la capacité d'infecter et de tuer certaines espèces d'insectes. Approfondir les connaissances sur l'interaction de ces bactéries avec les insectes pourraient conduire au développement de nouveaux biopesticides pour la protection des cultures. Le but de cette thèse est donc de mieux comprendre la base moléculaire, l'évolution et la régulation de la pathogénicité des Pseudomonas plante-bénéfiques envers les insectes. Plus spécifiquement, ce travail a été orienté sur l'étude de la production de la toxine insecticide appelée Fit et sur l'indentification d'autres facteurs de virulence participant à la toxicité de la bactérie envers les insectes. Dans la première partie de ce travail, la régulation de la production de la toxine Fit a été évaluée par microscopie à épifluorescence en utilisant des souches rapportrices de Pseudomonas protegens CHA0 qui expriment la toxine insecticide fusionnée à une protéine fluorescente rouge, au site natif du gène de la toxine. Celle-ci a été détectée uniquement dans l'hémolymphe des insectes et pas sur les racines des plantes, ni dans les milieux de laboratoire standards, indiquant une production dépendante de l'hôte. L'activation de la production de la toxine est contrôlée par trois protéines régulatrices dont l'histidine kinase FitF, essentielle pour un contrôle précis de l'expression et possédant un domaine "senseur" similaire à celui de la kinase DctB qui régule l'absorption de carbone chez les Protéobactéries. Il est donc probable que, durant l'évolution de FitF, un réarrangement de ce domaine "senseur" largement répandu ait contribué à une production hôte-spécifique de la toxine. Les résultats de cette étude suggèrent aussi que l'expression de la toxine Fit est plutôt réprimée en présence de composés dérivés des plantes qu'induite par la perception d'un signal d'insecte spécifique. Dans la deuxième partie de ce travail, des souches mutantes ciblant des facteurs de virulence importants identifiés dans des pathogènes connus ont été générées, dans le but d'identifier ceux avec une virulence envers les insectes atténuée. Les résultats ont suggéré que l'antigène O du lipopolysaccharide (LPS) et le système régulateur à deux composantes PhoP/PhoQ contribuent significativement à la virulence de P. protegens CHA0. La base génétique de la biosynthèse de l'antigène O dans les Pseudomonas plante-bénéfiques et avec une activité insecticide a été élucidée et a révélé des différences considérables entre les lignées suite à des pertes de gènes ou des acquisitions de gènes par transfert horizontal durant l'évolution de certaines souches. Les chaînes latérales du LPS ont été montrées comme vitales pour une infection des insectes réussie par la souche CHA0, après ingestion ou injection. Les Pseudomonas plante-bénéfiques, avec une activité insecticide sont naturellement résistants à la polymyxine B, un peptide antimicrobien modèle. La protection contre ce composé antimicrobien particulier dépend de la présence de l'antigène O et de la modification du lipide A, une partie du LPS, avec du 4-aminoarabinose. Comme les peptides antimicrobiens cationiques jouent un rôle important dans le système immunitaire des insectes, l'antigène O pourrait être important chez les Pseudomonas insecticides pour surmonter les mécanismes de défense de l'hôte. Le système PhoP/PhoQ, connu pour contrôler les modifications du lipide A chez plusieurs bactéries pathogènes, a été identifié chez Pseudomonas chlororaphis PCL1391 et P. protegens CHA0. Pour l'instant, il n'y a pas d'évidence que des modifications du lipide A contribuent à la pathogénicité de cette bactérie envers les insectes. Cependant, le senseur-kinase PhoQ est requis pour une virulence optimale de la souche CHA0, ce qui suggère qu'il régule aussi l'expression des facteurs de virulence de cette bactérie. Les découvertes de cette thèse démontrent que certains Pseudomonas associés aux plantes sont de véritables pathogènes d'insectes et donnent quelques indices sur l'évolution de ces microbes pour survivre dans l'insecte-hôte et éventuellement le tuer. Les résultats suggèrent également qu'une recherche plus approfondie est nécessaire pour comprendre comment ces bactéries sont capables de contourner ou surmonter la réponse immunitaire de l'hôte et de briser les barrières physiques pour envahir l'insecte lors d'une infection orale. Pour cela, les futures études ne devraient pas uniquement se concentrer sur le côté bactérien de l'interaction hôte-microbe, mais aussi étudier l'infection du point de vue de l'hôte. Les connaissances gagnées sur la pathogénicité envers les insectes des Pseudomonas plante-bénéfiques donnent un espoir pour une future application en agriculture, pour protéger les plantes, non seulement contre les maladies, mais aussi contre les insectes ravageurs. -- Pseudomonas bacteria have the astonishing ability to survive within and adapt to different habitats, which has allowed them to conquer a wide range of ecological niches and to interact with different host organisms. Species of the Pseudomonas fluorescens group can readily be isolated from plant roots and are commonly known as plant-beneficial pseudomonads. They are capable of promoting plant growth, inducing systemic resistance in the plant host and antagonizing soil-borne phytopathogens. A defined subgroup of these pseudomonads evolved in addition the ability to infect and kill certain insect species. Profound knowledge about the interaction of these particular bacteria with insects could lead to the development of novel biopesticides for crop protection. This thesis thus aimed at a better understanding of the molecular basis, evolution and regulation of insect pathogenicity in plant-beneficial pseudomonads. More specifically, it was outlined to investigate the production of an insecticidal toxin termed Fit and to identify additional factors contributing to the entomopathogenicity of the bacteria. In the first part of this work, the regulation of Fit toxin production was probed by epifluorescence microscopy using reporter strains of Pseudomonas protegens CHAO that express a fusion between the insecticidal toxin and a red fluorescent protein in place of the native toxin gene. The bacterium was found to express its insecticidal toxin only in insect hemolymph but not on plant roots or in common laboratory media. The host-dependent activation of Fit toxin production is controlled by three local regulatory proteins. The histidine kinase of this regulatory system, FitF, is essential for the tight control of toxin expression and shares a sensing domain with DctB, a sensor kinase regulating carbon uptake in Proteobacteria. It is therefore likely that shuffling of a ubiquitous sensor domain during the evolution of FitF contributed to host- specific production of the Fit toxin. Findings of this study additionally suggest that host-specific expression of the Fit toxin is mainly achieved by repression in the presence of plant-derived compounds rather than by induction upon perceiving an insect-specific signal molecule. In the second part of this thesis, mutant strains were generated that lack factors previously shown to be important for virulence in prominent pathogens. A screening for attenuation in insect virulence suggested that lipopolysaccharide (LPS) O-antigen and the PhoP-PhoQ two-component regulatory system significantly contribute to virulence of P. protegens CHAO. The genetic basis of O-antigen biosynthesis in plant-beneficial pseudomonads displaying insect pathogenicity was elucidated and revealed extensive differences between lineages due to reduction and horizontal acquisition of gene clusters during the evolution of several strains. Specific 0 side chains of LPS were found to be vital for strain CHAO to successfully infect insects by ingestion or upon injection. Insecticidal pseudomonads with plant-beneficial properties were observed to be naturally resistant to polymyxin B, a model antimicrobial peptide. Protection against this particular antimicrobial compound was dependent on the presence of O-antigen and modification of the lipid A portion of LPS with 4-aminoarabinose. Since cationic antimicrobial peptides play a major role in the immune system of insects, O-antigenic polysaccharides could be important for insecticidal pseudomonads to overcome host defense mechanisms. The PhoP-PhoQ system, which is well-known to control lipid A modifications in several pathogenic bacteria, was identified in Pseudomonas chlororaphis PCL1391 and P. protegens CHAO. No evidence was found so far that lipid A modifications contribute to insect pathogenicity in this bacterium. However, the sensor kinase PhoQ was required for full virulence of strain CHAO suggesting that it additionally regulates the expression of virulence factors in this bacterium. The findings of this thesis demonstrate that certain plant-associated pseudomonads are true insect pathogens and give some insights into how these microbes evolved to survive within and eventually kill the insect host. Results however also point out that more in-depth research is needed to know how exactly these fascinating bacteria manage to bypass or overcome host immune responses and to breach physical barriers to invade insects upon oral infection. To achieve this, future studies should not only focus on the bacterial side of the microbe-host interactions but also investigate the infection from a host-oriented view. The knowledge gained about the entomopathogenicity of plant-beneficial pseudomonads gives hope for their future application in agriculture to protect plants not only against plant diseases but also against insect pests.

La brúixola de les papallones

QUAN ARRIBA LA PRIMAVERA MOLTS INDRETS DE CATALUNYA s"omplen amb la xiscladissa de les orenetes que vénen de l"Àfrica, on han anat a passar l"hivern. Fa temps que es coneix amb cert detall el mecanisme que utilitzen els ocells migradors per orientar-se. Però hi ha altres animals que també migren dels quals encara es desconeixen els mecanismes d"orientació. Uns dels més famosos per les seves migracions són les papallones monarca (Danaus plexippus), tant per l"enorme quantitat d"aquests insectes lepidòpters que migren simultàniament, que fa que el cel s"enfosqueixi, com pel llarg recorregut que fan, de milers de quilòmetres. A la tardor (setembre i octubre) les papallones monarca d"Occident realitzen el seu viatge de migració des del Canadà fins a la costa de Califòrnia, als Estats Units, per passar l"hivern en petits boscos d"eucaliptus. Les papallones monarca d"orient viatgen al centre de Mèxic per passar l"hivern als boscos d"oyamel i pi per sobre dels 3.000 metres als estats de Mèxic i Michoacán.

Riqueza y rareza de los insectos acuáticos de la laguna temporal de Espolla (Pla de l’Estany, Cataluña)

The richness and rarity of an insect community were analysed in a Mediterranean temporary pond located in NE of the Iberian Peninsula. The aquatic community was sampled weekly over 7 periods of flooding during y years (1996-1999). Distribution of rare species (with scarce presence at regional or peninsular levels, is detailed. The richness of the Espolla pond has been compared with that of other aquatic environments. The number of rare species of insects (8 taxa: 5 Corixidae, 1 Limnephilidae and 2 Chironomidae) and the insect richness (82 taxa) contrast with the traditional attribution of a low richness and rarity to the temporary aquatic environments

The p38/MK2/Hsp25 pathway is required for BMP-2-induced cell migration.

Background: Bone morphogenetic proteins (BMPs) have been shown to participate in the patterning and specification of several tissues and organs during development and to regulate cell growth, differentiation and migration in different cell types. BMP-mediated cell migration requires activation of the small GTPase Cdc42 and LIMK1 activities. In our earlier report we showed that activation of LIMK1 also requires the activation of PAKs through Cdc42 and PI3K. However, the requirement of additional signaling is not clearly known. Methodology/Principal Findings: Activation of p38 MAPK has been shown to be relevant for a number of BMP-2¿s physiological effects. We report here that BMP-2 regulation of cell migration and actin cytoskeleton remodelling are dependent on p38 activity. BMP-2 treatment of mesenchymal cells results in activation of the p38/MK2/Hsp25 signaling pathway downstream from the BMP receptors. Moreover, chemical inhibition of p38 signaling or genetic ablation of either p38¿ or MK2 blocks the ability to activate the downstream effectors of the pathway and abolishes BMP-2-induction of cell migration. These signaling effects on p38/MK2/Hsp25 do not require the activity of either Cdc42 or PAK, whereas p38/MK2 activities do not significantly modify the BMP-2-dependent activation of LIMK1, measured by either kinase activity or with an antibody raised against phospho-threonine 508 at its activation loop. Finally, phosphorylated Hsp25 colocalizes with the BMP receptor complexes in lamellipodia and overexpression of a phosphorylation mutant form of Hsp25 is able to abolish the migration of cells in response to BMP-2. Conclusions: These results indicate that Cdc42/PAK/LIMK1 and p38/MK2/Hsp25 pathways, acting in parallel and modulating specific actin regulatory proteins, play a critical role in integrating responses during BMP-induced actin reorganization and cell migration.

Unique features of odorant-binding proteins of the parasitoid wasp Nasonia vitripennis revealed by genome annotation and comparative analyses

Insects are the most diverse group of animals on the planet, comprising over 90% of all metazoan life forms, and have adapted to a wide diversity of ecosystems in nearly all environments. They have evolved highly sensitive chemical senses that are central to their interaction with their environment and to communication between individuals. Understanding the molecular bases of insect olfaction is therefore of great importance from both a basic and applied perspective. Odorant binding proteins (OBPs) are some of most abundant proteins found in insect olfactory organs, where they are the first component of the olfactory transduction cascade, carrying odorant molecules to the olfactory receptors. We carried out a search for OBPs in the genome of the parasitoid wasp Nasonia vitripennis and identified 90 sequences encoding putative OBPs. This is the largest OBP family so far reported in insects. We report unique features of the N. vitripennis OBPs, including the presence and evolutionary origin of a new subfamily of double-domain OBPs (consisting of two concatenated OBP domains), the loss of conserved cysteine residues and the expression of pseudogenes. This study also demonstrates the extremely dynamic evolution of the insect OBP family: (i) the number of different OBPs can vary greatly between species; (ii) the sequences are highly diverse, sometimes as a result of positive selection pressure with even the canonical cysteines being lost; (iii) new lineage specific domain arrangements can arise, such as the double domain OBP subfamily of wasps and mosquitoes.

Jasmonic acid and the THO/TREX complex participate in phosphate starvation response

All plants are typically confronted to simultaneous biotic and abiotic stress throughout their life cycle. Low inorganic phosphate (Pi) is the most common nutrient deficiency limiting plant growth in natural and agricultural ecosystems while insect herbivory accounts for major losses in plant productivity and impacts on ecological and evolutionary changes in plant populations. Here we report that plants experiencing Pi deficiency induce the jasmonic acid (JA) pathway and enhance their defence against insect herbivory. The phol mutant is impaired in the translocation of Pi from roots to shoots and shows the typical symptoms associated with Pi deficiency, including high anthocyanin and poor shoot growth. These phol shoot phenotypes were significantly attenuated by blocking the JA biosynthesis or signalling pathways. Wounded phol leaves hyper-accumulated JA in comparison to wild type, leading to increased resistance against the generalist herbivore Spodoptera littoralis. Pi deficiency also triggered enhanced resistance to herbivory in wild-type Arabidopsis as well as tomato and tobacco, revealing that the link between Pi deficiency and JA-mediated herbivory resistance is conserved in a diversity of plants, including crops. We performed a phol suppressor screen to identify new components involved in the adaptation of plants to Pi deficiency. We report that the THO RNA TRANSCRIPTION AND EXPORT (THO/TREX) complex is a crucial component involved in modulating the Pi- deficiency response. Knockout mutants of at least three members of the THO/TREX complex, including TEX1, HPR1, and TH06, can suppress the phol shoot phenotype. Grafting experiments showed that loss of function of TEX1 only in the root was sufficient to suppress the reduced shoot growth phenotype of phol while maintaining low Pi contents. This indicates that TEX1 is involved in a long distance root-to-shoot signalling component of the Pi-deficiency response. We identified a small MYB-like transcription factor, RAD LIKE 3 (RL3), as a potential downstream target of the THO/TREX complex. RL3 expression is induced in phol mutants but attenuated in phol-7 texl-4 double mutants. Identical to knockout mutants of the THO/TREX complex, rl3 mutants can suppress the phol shoot phenotypes. Interestingly, RL3 is induced during Pi deficiency and is described in the literature as likely being mobile. It is therefore a promising new candidate involved in the root-to-shoot Pi-deficiency signalling response. Finally, we report that PHOl and its homologue PH01:H3 are involved in the co-regulation of Pi and zinc (Zn) homeostasis. PH01;H3 is up-regulated in response to Zn deficiency and, like PHOl, is expressed in the root vascular cylinder and localizes to the Golgi when expressed transiently in tobacco cells. The phol;h3 mutant accumulates more Pi as compared to wild-type when grown in Zn-deficient medium, but this increase is abolished in the phol phol;h3 double mutant. These results suggest that PH01;H3 restricts the PHOl-mediated root-to-shoot Pi transfer in responsé to Zn deficiency. Résumé Au cours de leur cycle de vie, toutes les plantes sont généralement confrontées à divers stress biotiques et abiotiques. La carence nutritionnelle la plus fréquente, limitant la croissance des plantes dans les écosystèmes naturels et agricoles, est la faible teneur en phosphate inorganique (Pi). Au niveau des stress biotiques, les insectes herbivores sont responsables de pertes majeures de rendement et ont un impact considérable sur les changements écologiques et évolutifs dans les populations des plantes. Au cours de ce travail, nous avons mis en évidence que les plantes en situation de carence en Pi induisent la voie de l'acide jasmonique (JA) et augmentent leur défense contre les insectes herbivores. Le mutant phol est déficient dans le transport du phosphate des racines aux feuilles et démontre les symptômes typiques associés à la carence, tels que la forte concentration en anthocyane et une faible croissance foliaire. Ces phénotypes du mutant phol sont significativement atténués lors d'un blocage de la voie de la biosynthèse ou des voies de signalisation du JA. La blessure des feuilles induit une hyper-accumulation de JA chez phol, résultant en une augmentation de la résistance contre l'herbivore généraliste Spodoptera littoralis. Outre Arabidopsis, la carence en Pi induit une résistance accrue aux insectes herbivores aussi chez la tomate et le tabac. Cette découverte révèle que le lien entre la carence en Pi et la résistance aux insectes herbivores via le JA est conservé dans différentes espèces végétales, y compris les plantes de grandes cultures. Nous avons effectué un crible du suppresseur de phol afin d'identifier de nouveaux acteurs impliqués dans l'adaptation de la plante à la carence en Pi. Nous rapportons que le complexe nommé THO RNA TRANSCRIPTION AND EXPORT (THO/TREX) est un élément crucial participant à la réponse des feuilles à la carence en Pi. Les mutations d'au moins trois des membres que composent le complexe THO/TREX, incluant TEX1, HPR1 et 77/06, peuvent supprimer le phénotype de phol. Des expériences de greffes ont montré que la perte de fonction de TEX1, seulement dans la racine, est suffisante pour supprimer le phénotype de la croissance réduite des parties aériennes observé chez le mutant phol, tout en maintenant de faibles teneurs en Pi foliaire. Ceci indique que TEX1 est impliqué dans la signalisation longue distance entre les racines et les parties aériennes. Nous avons identifié un petit facteur de transcription proche de la famille des MYB, RAD LIKE 3 (RL3), comme une cible potentielle en aval du complexe THO / TREX. L'expression du gène RL3 est induite dans le mutant phol mais atténuée dans le double mutant phol-7 texl-4. Exactement comme les plantes mutées d'un des membres du complexe THO/TREX, le mutant rl3 peut supprimer le phénotype foliaire de phol. RL3 est induit au cours d'une carence en Pi et est décrit dans la littérature comme étant potentiellement mobile. Par conséquent, il serait un nouveau candidat potentiellement impliqué dans la réponse longue distance entre les racines et les parties aériennes lors d'un déficit en Pi. Enfin, nous reportons que PHOl et son homologue PHOl: H3 sont impliqués dans la co- régulation de l'homéostasie du Pi et du zinc (Zn). PHOl; H3 est sur-exprimé en réponse au déficit en Zn et, comme PHOl, est exprimé dans les tissus vasculaires des racines et se localise dans l'appareil de Golgi lorsqu'il est exprimé de manière transitoire dans des cellules de tabac. Le mutant phol; h3 accumule plus de Pi par rapport aux plantes sauvages lorsqu'il est cultivé sur un milieu déficient en Zn, mais cette augmentation en Pi est abolie dans le double mutant phol phol; h3. Ces résultats suggèrent qu'en réponse à une carence en Zn, PHOl; H3 limite l'action de PHOl et diminue le transfert du Pi des racines aux parties aériennes.

Identificació de nous gens que participen en la remodelació del sistema traqueal de Drosophila melanogaster

Un dels organismes model més utilitzats en experimentació genètica és la Drosophila melanogaster ja que la facilitat de manipulació genètica i la seva simplicitat permeten estudiar processos biològics amb múltiples aplicabilitats en diferents àmbits d’estudi com el desenvolupament embrionari i la morfogènesis. La morfogènesi es un dels esdeveniments més importants durant el desenvolupament embrionari que permet la formació dels diferent teixits i òrgans, i que depèn de l'expressió genètica i de l'activació i coordinació de diferents vies de senyalització. Entendre com es coordinen aquest processos es fonamental per conèixer com es forma un òrgan. Així, l’objectiu principal d’aquest Treball de Final de Grau és identificar nous gens implicats en la formació del sistema traqueal (el nostre òrgan model) mitjançant un mini-­‐cribratge funcional de gens que s’expressen en la tràquea, a més de generar eines per a l'estudi de la via de senyalització FGF/Bnl durant la remodelació del sistema traqueal mitjançant la tècnica de knock in. Per a dur-­‐ho a terme, amb el suport de la base de dades de Gens i Genomes de Drosophila melanogaster (mod-­‐ENCODE Tissue Expression Data) s’han seleccionat gens candidats expressats a la tràquea en estat larvari. Un cop identificats, s'ha estudiat la seva possible funció en el desenvolupament de les tràquees mitjançant el seu silenciament amb el sistema UAS-­‐Gal4. Així hem vist que Vein (CG10491), CG17098, No Ocelli (CG4491) i Peptidasa (CG4017) presenten diversos fenotips que afecten la formació dels traqueoblasts. També hem vist que Vein, lligand de la via EGF és necessari per a la proliferació i supervivència de les cèl·∙lules traqueals del sac aeri. Finalment s’ha iniciat la generació d'un knock in en el gen branchless (bnl). Per aquest motiu s'han amplificat les regions 5’ i 3’ de l’exó 2 del gen Bnl i s'ha iniciat la seva clonació dirigida al vector de destí pTV-­‐Cherry. Aquesta tècnica generarà eines que permetran entendre la funció del gen bnl durant la remodelació del sistema traqueal.

Nimfes d’Efemeròpters del Llobregat i del Besòs. Guia d’identificació dels gèneres i de les espècies més comunes. (Versió 2)

Aquesta és la primera guia d'identificació de la col∙lecció i es dedica als Efemeròpters (INSECTA: EPHEMEROPTERA). Els gèneres i grups d’espècies inclosos a la guia són aquells que de forma més freqüent hem trobat ens els estudis que realitzem en el marc del programa “Estudis de la Qualitat Ecològica dels Rius de la Província de Barcelona”. Aquest programa fou una iniciativa promoguda per la Diputació de Barcelona mitjançant la seva Oficina Tècnica d'Acció Territorial de l'Àrea de Territori i Sostenibilitat. La major part de les fotografies corresponen exemplars recol∙lectats el 2012 a les parts altes del riu Llobregat i els seus afluents pels membres del nostre grup de recerca, tot i que en alguns casos s’han examinat.

Nimfes de Plecòpters dels rius Llobregat i Besòs. Guia d’identificació dels gèneres i de les espècies més comunes.

Aquesta és la segona guia d'identificació de la col•lecció i es dedica als Plecòpters (INSECTA: PLECOPTERA). Els gèneres i grups d’espècies inclosos a la guia són aquells que de forma més freqüent hem trobat ens els estudis que realitzem en el marc del programa “Estudis de la Qualitat Ecològica dels Rius de la Província de Barcelona”. Aquest programa fou una iniciativa promoguda per la Diputació de Barcelona mitjançant la seva Oficina Tècnica d'Acció Territorial de l'Àrea de Territori i Sostenibilitat. La major part de les fotografies corresponen exemplars recol•lectats el 2013 a les parts altes del riu Llobregat i els seus afluents pels membres del nostre grup de recerca, tot i que en alguns casos s’han examinat les mostres històriques.

Guia para el reconocimiento de las larvas de Chironomidae (DIPTERA) de los ríos mediterráneos.

Este volumen especial de la col·lección F.E.M.- Guies está dedicado a la familia Chironomidae (INSECTA: DIPTERA). Esta guía tiene por objeto reconocer los principales morfotipos larvarios de quironómidos de los ríos mediterráneos utilizando caracteres macroscópicos que pueden ser observados a la lupa binocular (hasta 100x) ya que así es posible identificar las larvas a nivel de género o grupos de géneros. De esta manera, sin realizar preparaciones microscópicas se puede llegar a tener una cierta información de los taxones presentes. Se han incluido tanto los taxa propios de pequeños ríos, incluyendo los temporales, como los de las partes medias y bajas de los ríos, especialmente del río Llobregat.

Nimfes d’Efemeròpters del Llobregat i del Besòs. Guia d’identificació dels gèneres i de les espècies més comunes. (Versió 2)

Aquesta és la primera guia d'identificació de la col∙lecció i es dedica als Efemeròpters (INSECTA: EPHEMEROPTERA). Els gèneres i grups d’espècies inclosos a la guia són aquells que de forma més freqüent hem trobat ens els estudis que realitzem en el marc del programa “Estudis de la Qualitat Ecològica dels Rius de la Província de Barcelona”. Aquest programa fou una iniciativa promoguda per la Diputació de Barcelona mitjançant la seva Oficina Tècnica d'Acció Territorial de l'Àrea de Territori i Sostenibilitat. La major part de les fotografies corresponen exemplars recol∙lectats el 2012 a les parts altes del riu Llobregat i els seus afluents pels membres del nostre grup de recerca, tot i que en alguns casos s’han examinat.

Nimfes de Plecòpters dels rius Llobregat i Besòs. Guia d’identificació dels gèneres i de les espècies més comunes.

Aquesta és la segona guia d'identificació de la col•lecció i es dedica als Plecòpters (INSECTA: PLECOPTERA). Els gèneres i grups d’espècies inclosos a la guia són aquells que de forma més freqüent hem trobat ens els estudis que realitzem en el marc del programa “Estudis de la Qualitat Ecològica dels Rius de la Província de Barcelona”. Aquest programa fou una iniciativa promoguda per la Diputació de Barcelona mitjançant la seva Oficina Tècnica d'Acció Territorial de l'Àrea de Territori i Sostenibilitat. La major part de les fotografies corresponen exemplars recol•lectats el 2013 a les parts altes del riu Llobregat i els seus afluents pels membres del nostre grup de recerca, tot i que en alguns casos s’han examinat les mostres històriques.

Guia para el reconocimiento de las larvas de Chironomidae (DIPTERA) de los ríos mediterráneos.

Este volumen especial de la col·lección F.E.M.- Guies está dedicado a la familia Chironomidae (INSECTA: DIPTERA). Esta guía tiene por objeto reconocer los principales morfotipos larvarios de quironómidos de los ríos mediterráneos utilizando caracteres macroscópicos que pueden ser observados a la lupa binocular (hasta 100x) ya que así es posible identificar las larvas a nivel de género o grupos de géneros. De esta manera, sin realizar preparaciones microscópicas se puede llegar a tener una cierta información de los taxones presentes. Se han incluido tanto los taxa propios de pequeños ríos, incluyendo los temporales, como los de las partes medias y bajas de los ríos, especialmente del río Llobregat.

Presencia de la familia Helicopsychidae (Trichoptera) en la mitad meridional de España peninsular

La familia Helicopsychidae Ulmer, 1906, cuesta con unas 250 especies distribuidas por todo el mundo y pertenecientes en casi su totalidad al género Helicopsyche von Siebold, 1856, salvo una especie endémica de Nueva Zelanda: Rakiura vernale McFarlane, 1973.