Aplicació de la termoquimiolisi - cromatografia de gasos - espectrometria de masses a l'estudi de la matèria orgànica del sòl

Estudi realitzat a partir d’una estada a la Université de Poitiers, França, entre 2007 i 2009. El treball s'ha centrat en dues activitats bàsiques. El treball realitzat s’ha centrat en dues activitats bàsiques. D’una banda, la posada a punt d'un protocol de fraccionament de la matèria orgànica del sòl, per extraccions successives amb solvents alcalins després d'una seqüència de pretractaments al sòl: cap pretractament, atac amb àcid (per destruir els carbonats), atac amb ditionit (per reduir els òxids de Fe i Al i facilitar l'extracció de la matèria orgànica associada a aquests compostos). El protocol dóna una visió de conjunt de la situació de la matèria orgànica del sòl, combinant aspectes físics (protecció, precipitació, oclusió per carbonats) i químics (grau d'humificació). D’altra banda, l'aprenentatge de la tècnica de termoquimiolisi-cromatografia de gasos-espectrometria de masses. Aquest era l'objectiu de l'estada a Poitiers, al qual hem donat prioritat. Ens hem centrat en l'estudi de fraccions físiques (densimètriques) obtingudes en estudis anteriors sobre sòls forestals. Les fraccions considerades són: fracció lleugera (FL), tres fraccions ocluïdes (OC1, OC2 i OC3) i fracció densa (FD). L’aplicació de la termoquimiolisi permet de caracteritzar diversos grups de substàncies, de les quals ens hem centrat en alguns indicadors bioquímics: àcids grasos, alcohols, diàcids, productes fenòlics i altres productes aromàtics, derivats de carbohidrats. L’estudi de conjunt d’aquests productes indica que és a les fraccions ocluïdes (que solen ser minoritàries a tots els horitzons) on la matèria orgànica d’origen microbià és dominant, mentre que a les fraccions lleugera (FL) i densa (FD) la matèria orgànica d’origen vegetal sembla dominant. Es preveu aplicar aquesta tècnica a l’estudi de les fraccions obtingudes a la primera part del treball, actualment congelades i a l’espera de ser processades.

II Jornadas Nacionales de Olivicultura de la SECH, 2 y 3 de Marzo de 2009, Tarragona

El grupo de olivo de la SECH se formó en el año 2005 con la vocación de favorecer la integración y la discusión de los investigadores que trabajan en temas relacionados con el olivar, las almazaras y la calidad del fruto, tanto del aceite de oliva como de la aceituna de mesa. Para favorecer este debate, en octubre de 2006, se realizaron las I Jornadas en Córdoba, y en ellas se abordaron tres temas: nuevas tendencias en la elección vegetal, plantaciones superintensivas y sistemas de manejo del suelo. En las II Jornadas que se van a realizar en Tarragona se debatirán distintos temas como el material vegetal, algún enfoque de la olivicultura sostenible, tecnología de almazaras y calidad del aceite de oliva.

Estudi del banc de llavors d'un sòl

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit cientí­fic del Jovent l'any 2009. Es tracta d'un estudi basat en les capacitats naturals regeneratives del sòl. Aquesta investigació se centra en quin grau és possible que la coberta vegetal d'unes terres que han patit pertorbacions externes (incendis, talades, etc.) pugui regenerar-se i desenvolupar-se de manera natural. De manera que, la recerca està basada en bon grau en el banc de llavors que posseeix un determinat terreny, ja que és a partir d'aquest d'on es tornarà a repoblar l'indret en qüestió. Concretament, la hipòtesi directora del treball afirma que sense la intervenció humana és possible l'aparició de nova vegetació després de l'efecte d'una pertorbació que hagi danyat totalment la coberta vegetal d'un indret. La part més experimental consisteix molt esquemàticament en realitzar diversos mostrejos a tres terrenys de diferent tipus, concretament un bosc, un conreu i un camp abandonat, per sotmetre'ls a estudi durant aproximadament cinc mesos. A partir d'aquest estudi apareixeran un seguit de conclusions que no tan sols tenen a veure amb la hipòtesi plantejada prèviament. La recerca ha conduït a conclusions incialment no tingudes en compte, però la idea principal del treball és que sí que és possible la regeneració natural de la coberta vegetal d'un indret a partir dels propàguls que aquest conté.

Evaluación del comportamiento productivo de clones de Juglans sp. para la obtención de madera de calidad

Cada vez es mayor el interés por las plantaciones de frondosas con fines de producción de madera de calidad, debido principalmente a la búsqueda de nuevas alternativas productivas de mayor rentabilidad. El nogal figura entre las especies más plantadas en los últimos años en España con este fin. En el presente trabajo se evalúa el comportamiento en parcela de 6 materiales clonales de nogal, 5 de Juglans regia y 1 híbrido, seleccionados fundamentalmente por su vigor y aptitud forestal. Cuatro de estos materiales son selecciones IRTA (‘MBT-122’, ‘IRTA R-230’, ‘IRTA R-6’, ‘IRTA X-80’) y los dos restantes son materiales franceses que actúan como referencias (‘RG-2’, ‘Franquette’). En 2005 se estableció la plantación a partir de material multiplicado in vitro, con un diseño en bloques completos al azar (3 repeticiones, 6 tratamientos, 5 observaciones por tratamiento). Desde entonces, se está realizando un seguimiento individualizado del crecimiento y conformación de los árboles, así como de su fenología y de las intervenciones de poda realizadas. El objetivo principal de este ensayo es evaluar el potencial de estos clones para la obtención de madera de calidad en plantaciones en terrenos agrícolas. Los primeros datos registrados arrojan unos crecimientos medios anuales superiores a 1 centímetro en diámetro normal y en torno a los 70 centímetros en altura, valores algo inferiores a los de las progenies de híbridos comerciales. En esta primera etapa de desarrollo no se detectan diferencias significativas en el comportamiento vegetativo de los diferentes clones, observándose una fuerte dependencia de las condiciones de partida del material vegetal. Por lo que respecta a la conformación forestal se observa un comportamiento característico de los clones en alguna de las variables analizadas.

Introducció experimental a la biotecnologia amb clavellina: cultiu in vitro

Treball de recerca realitzat per una alumna d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. Es tracta d’una recerca experimental en la que s’han assajat vuit tècniques de cultiu in vitro amb clavellina. El material vegetal s’ha esterilitzat per immersió en una solució diluïda de lleixiu i s’ha manipulat de manera estèril. En tots els casos el medi de cultiu utilitzat ha estat el MS amb una concentració de sacarosa i reguladors de creixement variable segons l’experiment. La incubació dels cultius s’han dut a terme en una cambra amb control de fotoperíode durant 4 setmanes. Els diferents reguladors de creixement han mostrat un clar efecte sobre les seccions de tija. Els explants cultivats en medi lliure d’hormones han crescut menys que els exposats a diverses concentracions de NAA i BA. Aquests tractaments hormonals han originat símptomes de creixement anòmals (engruiximents a la base i vitrificació). La presencia de 2,4-D ha afavorit la formació de cal•lus i d’arrels per organogènesi adventícia indirecta. L’obtenció de plàntules per germinació in vitro de llavors ha permès reduir notablement les pèrdues per contaminació, mentre que el subcultiu d’aquestes ha donat unes tases de micropropagació de 7.2 seccions/plàntula. Ha estat possible aclimatar aquestes vitroplantes per tal d’adaptar-les a les condicions de camp. No hem pogut obtenir organogènesis adventícia ni embriogènesi somàtica a partir d anteres ni hem pogut iniciar un cultiu de cèl•lules a partir dels cal•lus. Tot i la complexitat d’aquestes tècniques, és possible dur-les a terme en un laboratori escolar.

VI Jornada Tècnica de l’Arròs

Ara és moment de fer balanç per veure com ha anat la darrera campanya arrossera i preparar la propera incorporant, si s’escau, els avenços tecnològics més adients per millorar la productivitat de l’arròs, en un marc sostenible de respecte al medi ambient. L’objectiu d’aquesta jornada és donar a conèixer a tot el sector productiu arrosser i a tots els agents involucrats els resultats més rellevants dels treballs desenvolupats en aquesta darrera campanya per les diferents entitats que realitzen treballs de recerca en el conreu de l’arròs al Delta de l’Ebre. Els treballs que es presentaran fan referència tant al maneig del conreu com a sanitat vegetal. Us convidem, doncs, a la present jornada que pretén ser molt divulgativa i arribar a tots els arrossers i tècnics vinculats al món de l’arròs.

Soporte geoespacial para modelos de distribución de especies (I): generalización del mapa de vegetación del Montseny apoyada en información de imágenes de satélite

Los mapas de vegetación son a menudo utilizados como proxis de una estratificación de hábitats para generar distribuciones geográficas contínuas de organismos a partir de datos discretos mediante modelos multi-variantes. Sin embargo, los mapas de vegetación suelen ser poco apropiados para ser directamente aplicados a este fin, pues sus categorías no se concibieron con la intención de corresponder a tipos de hábitat. En este artículo presentamos y aplicamos el método de Agrupamiento por Doble Criterio para generalizar un mapa de vegetación extraordinariamente detallado (350 clases) del Parque Natural del Montseny (Cataluña) en categorías que mantienen la coherencia tanto desde el punto de vista estructural (a través de una matriz de disimilaridad espectral calculada mediante una imágen del satélite SPOT-5) como en términos de vegetación (gracias a una matriz de disimilaridad calculada mediante propiedades de vegetación deducidas de la leyenda jerárquica del mapa). El método simplifica de 114 a 18 clases el 67% del área de estudio. Añadiendo otras agregaciones más triviales basadas exclusivamente en criterios de cubierta de suelo, el 73% del área de estudio pasa de 167 a 25 categorías. Como valor añadido, el método identifica el 10% de los polígonos originales como anómalos (a partir de comparar las propiedades espectrales de cada polígono con el resto de los de su clases), lo que implica cambios en la cubierta entre las fechas del soporte utilizado para generar el mapa original y la imagen de satélite, o errores en la producción de éste.

Anàlisi ambiental de les platges de Sitges: evolució de la qualitat del litoral i estudi d'impactes

L’explosió del sector turístic experimentat en les costes catalanes des de principis dels anys 60 ha provocat un important impacte sobre el medi litoral català i el seu principal atractiu turístic, les platges. Sitges és un municipi annex a una important zona urbana (Barcelona), i s'ofereix com a indret de segona residència i ciutat de vacances, sobretot a l’estiu, incrementant fortament la pressió sobre el medi. L'objectiu principal d'aquest projecte ha estat estudiar les pertorbacions sobre alguns aspectes del sistema litoral Sitgetà: el perfil litoral i la dinàmica sedimentària, la qualitat microbiològica de les aigües i la sorra, els cabals d'aigües residuals tractades i els residus de les platges. A partir dels registres de neteja en platges, proposem el rebuig i envasos en sorra (concentració de residus, kg/m2) com a nou indicador de presència d’usuaris a les platges (usuaris/m2). La diagnosi realitzada indica que l'estat físic de les platges de Sitges respon a les actuacions en matèria d'obres marítimes en interacció amb les dinàmiques sedimentaries. Pel que fa als anàlisis microbiològics de l'aigua i la sorra trobem una situació regulada a excepció de pics provocats per pluges puntuals. Malauradament hem vist com es podrien potenciar el valors ambientals de totes les parts treballades si es fomentessin figures de protecció del medi, la regeneració d’espècies vegetals tan fora com dins de l'aigua i es garantís una gestió de l’aigua 100% eficient i sense causar intromissions en el desenvolupament dels ecosistemes.

Desarrollo de una colección de Líneas Casi Isogénicas (NIL) para el estudio de caracteres de interés agronómico en especies del género Fragaria

Fragaria vesca posee varias características que la hacen interesante como especie modelo en la familia Rosaceae. Además, su naturaleza diploide permite sortear la complejidad genética de la fresa cultivada. Considerando que los genomas de las especies diploides y octoploides de Fragaria mantienen una relación de sintenia y colinearidad, estamos desarrollando una colección de Líneas Casi Isogénicas (NIL) en Fragaria diploide, usando Fragaria bucharica, una variedad asiática, como donante de introgresiones y Fragaria vesca var. Reine des Vallées, una variedad francesa comúnmente cultivada en España para usos industriales, como parental recurrente. Para obtener introgresiones de F. bucharica en un fondo genético homogéneo de F. vesca, se desarrolló un retrocruzamiento y se obtuvo una población BC1 que fue analizada para la presencia de alelos de F. bucharica a lo largo de los 7 grupos de ligamiento (LG) del mapa de referencia de Fragaria. Los individuos con bajo número de introgresiones de gran tamaño, que en conjunto abarcaron todo el genoma de F. bucharica, fueron seleccionados y retrocruzados con el parental recurrente. La descendencia fue analizada para los loci segregantes y los individuos BC2 con 1 ó 2 introgresiones fueron seleccionados como líneas donadoras de introgresiones de las NIL. Hasta el momento se han descrito tres fenotipos dominantes diferentes bajo condiciones de invernadero en varias NIL heterozigóticas: Las plantas con introgresiones en LG2 presentan estolones. Las plantas con introgresiones en LG1 y LG3 presentan floración temprana. Las plantas con introgresiones en LG6 presentan floración estacional. Actualmente se está trabajando en la selección y caracterización de introgresiones de pequeño tamaño mediante la autofecundación de las líneas seleccionadas. La caracterización fenotípica de los recombinantes seleccionados permitirá localizar y estimar los patrones de herencia de los genes implicados en los caracteres descritos, además de la identificación de nuevos caracteres recesivos que aparecerán en homozigosis.

Obtenció de nous anàlegs amb activitat brassinoesteroide mitjançant modelització molecular i síntesi

Els brassinoesteroides són productes naturals que actuen com a potents reguladors del creixement vegetal. Presenten aplicacions prometedores en l’agricultura degut a que, aplicats exògenament, augmenten la qualitat i la quantitat de les collites. Ara bé, el seu ús s’ha vist restringit degut a la seva costosa obtenció. Aquest fet ha motivat la recerca de nous compostos actius més assequibles. En aquest projecte es planteja el disseny i obtenció de nous anàlegs seguint diferents estratègies que impliquen tant l’ús de mètodes de modelització molecular com de síntesi orgànica. La primera d’aquestes estratègies consisteix en buscar compostos actius en bases de dades de compostos comercials a través de processos de Virtual Screening desenvolupats amb mètodes computacionals basats en Camps d’Interacció Molecular. Així, es van establir i interpretar models de Relacions Quantitatives Estructura-Activitat (QSAR) emprant descriptors independents de l’alineament (GRIND) i, amb col•laboració amb la Universitat de Perugia, aquest criteri de cerca es va ampliar amb l’aplicació de descriptors FLAP de nova generació. Una altra estratègia es va basar en intentar substituir l’esquelet esteroide dels brassinoesteroides per una estructura equivalent, fixant com a cadena lateral el grup (R)-hexahidromandelil. S’han aplicat dos criteris: mètodes computacionals basats en models QSAR establerts amb descriptors GRIND i també en la metodologia SHOP (scaffold hopping), i, per altra banda, anàlegs proposats racionalment a partir d’un estudi efectuat sobre disruptors endocrins no esteroïdals. Sobre les estructures trobades s’hi va unir la cadena lateral comercial esmentada per via sintètica, en la qual s’ha hagut de fer un èmfasi especial en grups protectors. En total, 49 estructures es proposen per a ser obtingudes sintèticament. També s’ha treballat en l’obtenció un agonista derivat de l’hipotètic antagonista KM-01. Totes les molècules candidates, ja siguin comercials o obtingudes sintèticament, estant sent avaluades en el test d’inclinació de la làmina d’arròs (RLIT).

L'aprenentatge basat en problemes en models híbrids de docència-aprenentatge

La Facultat de Ciències de la Salut i de la Vida ha utilitzat des de 2004 la metodologia d'aprenentatge basat en problemes (en endavant ABP) com a mètode docent en els seus estudis de Biologia. En aquest període hem après algunes de les claus de l'aplicació del mètode en els nostres estudis. En primer lloc, cal disposar d'elements formatius que afavoreixin la formació dels tutors que participin en el projecte. Per assolir aquest objectiu hem dissenyat un portal on els nostres professors poden disposar de materials útils per a la seva activitat, així com de documents que permetin entendre millor el que suposa l'ABP. En segon lloc, el projecte tenia l'objectiu de dissenyar i avaluar activitats que permetessin integrar les pràctiques de laboratori en la lògica de la resolució de problemes pròpia de l'ABP. En aquest sentit vam dissenyar dues activitats en el tercer curs de la llicenciatura que anomenaren aprenentatge basat en el laboratori (ABL). Per aquest motiu es van dissenyar problemes que tinguessin una primera part de resolució a l'aula en grup de tutoria i una segona que obligués els estudiants a realitzar experiments de laboratori dirigits a entendre i resoldre les qüestions plantejades al grup de tutoria. L'ABL-1 fou un projecte de biologia cel·lular i destinat a aprofundir en els mecanismes implicats en els fenòmens de diferenciació dels miòcits. L'ABL-2 era un projecte conjunt dels professors de Fisiologia vegetal, Bioestadística i Microbiologia. En aquest cas es desitjava que els estudiants plantegessin la resolució a un problema que suposava la manipulació genètica de cèl·lules vegetals per fer possible que produïssin una substància específica, l'escopolamina. Finalment els estudiants havien d'escriure un article original com a projecte final de cada ABL. Els resultats dels dos anys d'experimentació han esta altament satisfactoris, d'acord amb les enquestes completades per alumnes i professors.

Estudio de la estructura y composición de carbonales (Acacia pennatula) en dos estadios de desarrollo. Diseño de protocolo para el seguimiento de la dinámica de la vegetación en el CIEA "El Limón", Estelí (Nicaragua)

Los carbonales son un tipo de bosque secundario originados por el abandono de un sistema de producción silvopastoril. Estos parches de bosque ocupan una superficie importante de la zona de amortiguamiento de la Reserva Natural del Tisey-La Estanzuela, área del bioma más amenazado del mundo, el Bosque Seco Tropical. La principal especie que compone esta comunidad vegetal es la Acacia pennatula, conocida comúnmente como carbón. Actualmente no hay muchos estudios sobre los carbonales, por lo que el presente proyecto pretende caracterizar la estructura y composición de la comunidad y describir algunos índices ecológicos básicos, en dos estadios diferentes. El análisis de los datos proporciona información de las principales diferencias en cuanto a estructura y composición que tienen lugar en los carbonales. La disminución natural de la densidad de individuos de A. pennatula con los años, parece tener un efecto positivo sobre la diversidad, composición y estructura de la comunidad. En base a estos datos, se ha diseñado un protocolo para realizar un estudio experimental de estas comunidades en el CIEA “El Limón”. En el protocolo, mediante diferentes tratamientos de tala en estadios tempranos, se obtendrán áreas de estudio que presenten un gradiente en la variable densidad de individuos de A. pennatula. El objetivo principal es describir y comparar la estructura, composición y dinámica del carbonal a lo largo del tiempo, y determinar que efecto tiene sobre la comunidad modificar esta variable. Los resultados obtenidos en el protocolo pueden utilizarse como base para desarrollar un plan de manejo para los carbonales que facilite la restauración del Bosque Tropical Seco y el aprovechamiento forestal.

Molluscicidal action of the latex of Euphorbia splendens var. hislopii N.E.B. ("Christ's Crown") (Euphorbiaceae) against Lymnaea columella (Say, 1817) (Pulmonata: Lymnaeidae), intermediate host of Fasciola hepatica Linnaeus, 1758 (Trematode: Fasciolidae): 1- test in laboratory

The latex action of Euphorbia splendens var. hislopii (Christ's Crown) against snails Lymnaea columella, intermediate host of Fasciola hepatica, derived from irrigation ditches of the Station of Pisciculture at Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, was studied in the laboratory. Lab bioassays, using aqueous solutions of the latex, varying between 0.1 and 10 mg/l, have proven molluscicidal activity of the product collected on the same day the tests were performed, during the four seasons of the year, finding the following lethal concentrations (LC90): 1.51 mg/l in the spring; 0.55 mg/l in the summer; 0.74 mg/l in the fall and 0.93 mg/l in winter, after 24 h exposure of the snails, showing significant differences among the seasons of the year (ANOVA test, F = 11.01, G.L.= 3/33, p < 0.05), as well as among the concentrations (ANOVA test, F = 27.38, G.L.= 11/33, p < 0.05). In the summer, mortality reached 100% from concentration at 0.6 mg/l, the same during fall and in winter as of 1 mg/l, while in spring it only reached 100% mortality as of 2 mg/l. Mortality in the controls was low, reaching 5% in the summer and winter and 10% in the fall and spring. None of the samples died. During the assay, with an aqueous solution of the latex at a concentration of 5 mg/l, in order to check the time of duration of the product effect, in the laboratory, it was observed that the molluscicidal activity remained stable up to the 15th day after the beginning of the test with 100% mortality of L. columella, gradually losing its effect until the 23rd day, when we no longer observed animal mortality. In the control group, there was a random daily variation in mortality rate ranging 0-50% after 48 h of observation for 30 days.

Description of Pintomyia (Pifanomyia) brazilorum sp. nov. a new fossil species from the Dominican Republic (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae)

A sand fly fossil was found in amber, a vegetal resin, which allows all the external phlebotomine structures to be seen. The piece that contains the new species is 14 mm long ´ 8 mm wide ´ 3 mm high. All the structures from the head, thorax, and abdomen were examined under the microscope and measured with a calibrated micrometric eye-piece. The morphological aspects of the new species suggest its inclusion in the Pintomyia genus, Pifanomyia subgenus though it is not possible to include it in any of the series known for this subgenus. The presence of two atrophied spines on the gonostyles and gonocoxites without tufts of setae permit the exclusion of the new species from the other species of the subgenus Pifanomyia. The new species is named Pintomyia (Pifanomyia) brazilorum sp. nov.

The chemokine CCL2 protects against methylmercury neurotoxicity.

Industrial pollution due to heavy metals such as mercury is a major concern for the environment and public health. Mercury, in particular methylmercury (MeHg), primarily affects brain development and neuronal activity, resulting in neurotoxic effects. Because chemokines can modulate brain functions and are involved in neuroinflammatory and neurodegenerative diseases, we tested the possibility that the neurotoxic effect of MeHg may interfere with the chemokine CCL2. We have used an original protocol in young mice using a MeHg-contaminated fish-based diet for 3 months relevant to human MeHg contamination. We observed that MeHg induced in the mice cortex a decrease in CCL2 concentrations, neuronal cell death, and microglial activation. Knock-out (KO) CCL2 mice fed with a vegetal control food already presented a decrease in cortical neuronal cell density in comparison with wild-type animals under similar diet conditions, suggesting that the presence of CCL2 is required for normal neuronal survival. Moreover, KO CCL2 mice showed a pronounced neuronal cell death in response to MeHg. Using in vitro experiments on pure rat cortical neurons in culture, we observed by blockade of the CCL2/CCR2 neurotransmission an increased neuronal cell death in response to MeHg neurotoxicity. Furthermore, we showed that sod genes are upregulated in brain of wild-type mice fed with MeHg in contrast to KO CCL2 mice and that CCL2 can blunt in vitro the decrease in glutathione levels induced by MeHg. These original findings demonstrate that CCL2 may act as a neuroprotective alarm system in brain deficits due to MeHg intoxication.