Exudados radicales y su efecto en la arquitectura radical ... dise£±o de experimentos y en las discusiones

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    Exudados radicales y su efecto en la arquitectura radical de Arabidopsis thaliana.

    Tesis presentada para optar al título de Magister de la Universidad de Buenos Aires, Área Producción Vegetal

    María Marta Caffaro

    Licenciada en Biotecnología Universidad Nacional de Quilmes

    2006

    Lugar de trabajo: Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes

    Escuela para Graduados Ing. Agr. Alberto Soriano Facultad de Agronomía – Universidad de Buenos Aires

  • 2

    COMITÉ CONSEJERO

    Director de tesis Gerardo Rubio

    Ingeniero Agrónomo (Facultad de Agronomía - Universidad de Buenos Aires) Doctor en Ciencias Agrarias (Facultad de Agronomía - Universidad de Buenos Aires)

    Consejero de Estudios Jorge M. Vivanco

    Ingeniero Agrónomo (Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú) PhD (Pennsylvania State University, State College, PA)

    JURADO DE TESIS

    Director de tesis Gerardo Rubio

    Ingeniero Agrónomo (Facultad de Agronomía - Universidad de Buenos Aires) Doctor en Ciencias Agrarias (Facultad de Agronomía - Universidad de Buenos Aires)

    JURADO Claudio Marco Ghersa

    Ingeniero Agrónomo (Facultad de Agronomía – Universidad de Buenos Aires)

    JURADO Agustín Alberto Grimoldi

    Ingeniero Agrónomo (Facultad de Agronomía) Doctor en Ciencias Agrarias (Technische Universität München)

    Fecha de defensa de la tesis: 15 DE AGOSTO DE 2012

  • IV

    DEDICATORIA

    Esta tesis está dedicada a Martina, mi hija, quien es el motor de la mayoría de los emprendimientos que he afrontado desde hace casi 10 años, Marta, mi mamá por apoyarme durante todo este tiempo, a René por acompañarme y a Osvaldo, mi papá, estés donde estés, ojalá puedas sentirte orgulloso de tu hija menor.

  • V

    AGRADECIMIENTOS

    En primer lugar agradezco profundamente a mis consejeros, Gerardo Rubio y Jorge Vivanco, por haberme brindado una oportunidad de realizar un posgrado sin conocerme. A Flavio Gutiérrez Boem, por la gran ayuda que me dio tanto en estadística como en el diseño de experimentos y en las discusiones de los resultados. A Nadia Mansilla, Paula Sceni, Natalia Sacco, María Cecilia Álvarez Crespo y Romina Karas por estar conmigo a pesar de todo, gracias amigas! A Carolina Bustingorri, Eugenia Munaro, Vanina Cosentino y Josefina de Paepe por ayudarme y aconsejarme, además de brindarme su sincera amistad. A Helena Rimski Korsakov, Carina Álvarez y Pablo Prystupa por los mates, consejos y palabras de aliento. A mis compañeras del Laboratorio II Flor Varela y María Julia Cabello por aguantarme y ayudarme y otras cosas más. A Alicia Ponce, ya que sin su presencia, esta tesis hubiera tardado mucho más tiempo en realizarse.

  • VI

    DECLARACIÓN

    Declaro que el material incluido en esta tesis es, a mi mejor saber y entender, original producto de mi trabajo, y que este material no lo he presentado, en forma parcial o total, como una tesis en ésta u otra institución.

  • VII

    PUBLICACIONES DERIVADAS DE LA TESIS Caffaro MM, Vivanco JM, Gutierrez Boem FH, Rubio G (2011) The effect of root

    exudates on root architecture in Arabidopsis thaliana. Plant Growth Regulation 64, 241-249

  • VIII

    ÍNDICE GENERAL

    DEDICATORIA ............................................................................................................. IV AGRADECIMIENTOS ................................................................................................... V DECLARACIÓN ............................................................................................................VI PUBLICACIONES DERIVADAS DE LA TESIS........................................................VII ÍNDICE GENERAL..................................................................................................... VIII ÍNDICE DE CUADROS.................................................................................................. X ÍNDICE DE FIGURAS...................................................................................................XI ÍNDICE DE FIGURAS...................................................................................................XI ABREVIATURAS........................................................................................................ XV RESUMEN...................................................................................................................XVI ABSTRACT................................................................................................................XVII CAPÍTULO 1:................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN GENERAL 1.1 CARACTERÍSTICAS DE LA

    ARQUITECTURA RADICAL ............................................................................... 1 1.1 CARACTERÍSTICAS DE LA ARQUITECTURA RADICAL................................. 2

    Morfología del sistema radical.................................................................................. 2 Factores que regulan la arquitectura radical ............................................................. 2

    1.2 COMPETENCIA ENTRE RAÍCES ...................................................................... 4 1.3 NATURALEZA DEL RECONOCIMIENTO ENTRE RAÍCES .......................... 6 1.4 Arabidopsis thaliana COMO PLANTA MODELO .............................................. 8 1.5 OBJETIVO GENERAL. ........................................................................................ 9 1.6 HIPÓTESIS GENERALES.................................................................................... 9 1.7 ORGANIZACIÓN DE LA TESIS ......................................................................... 9

    CAPÍTULO 2:................................................................................................................. 11 EFECTO DE LOS EXUDADOS RADICALES EN LA ARQUITECTURA

    RADICAL.............................................................................................................. 11 2.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................... 12 2.2 MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................ 12

    Material vegetal y condiciones de crecimiento....................................................... 13 Experimento 1: Efecto del CA en la concentración de los compuestos fenólicos secretados por las raíces. ......................................................................................... 13 Experimento 2: Efecto del CA en la arquitectura radical. ...................................... 14 Experimento 3: Efecto del agregado de exudados radicales externos en la arquitectura radical.................................................................................................. 15 Experimento 4: Efecto del CA y los exudados radicales en la arquitectura radical: ¿reconocimiento o crecimiento? ................................................................ 16 Análisis estadístico.................................................................................................. 17

    2.3 RESULTADOS.................................................................................................... 17 Experimento 1: Efecto del CA en la concentración de los compuestos fenólicos secretados por las raíces. ......................................................................................... 17 Experimento 2: Efecto del CA en la arquitectura radical. ...................................... 18 Experimento 3: Efecto del agregado de exudados radicales externos en la arquitectura radical.................................................................................................. 22 Experimento 4: Efecto del CA y los exudados radicales en la arquitectura radical: ¿reconocimiento o crecimiento? ................................................................ 24

    2.4 DISCUSIÓN......................................................................................................... 26 2.5 CONCLUSIONES................................................................................................ 28

  • IX

    CAPÍTULO 3:................................................................................................................. 30 ARQUITECTURA Y CRECIMIENTO RADICAL AFECTADO POR LA

    COMPETENCIA DE PLANTAS VECINAS 3.1 INTRODUCCIÓN..... 30 3.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 31

    3.2 MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................ 32 Material vegetal y condiciones de crecimiento....................................................... 32 Ensayo de competencia entre dos ecotipos de A. thaliana ..................................... 32 Mediciones .............................................................................................................. 33 Análisis estadísticos ................................................................................................ 34

    3.3 RESULTADOS.................................................................................................... 34 Biomasa y arquitectura radical general de las plantas ............................................ 34 Comparación del crecimiento de las plantas de acuerdo a los tratamientos en particular ................................................................................................................. 39 Crecimiento en la zona de interacción ..