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Ver el documento (formato PDF)   Giordano, Carla Valeria.  "Efectos de la radiación ultravioleta- B solar sobre Gunnera magellanica, una planta nativa de Tierra del Fuego"  (2003)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Los ecosistemas de Tierra del Fuego se encuentran sometidos a aumentos estacionales de radiación ultravioleta-B (UV-B: 280-315 nm) durante la primavera, debido al pasaje del agujero de ozono sobre la región. En la presente Tesis estudiamos los efectos del UV-B y UV-A (315-400 nm) solares sobre el crecimiento, la generación de daño molecular (dímeros en el ADN y daño oxidativo componentes celulares), y la inducción de respuestas de aclimatación (reparación de dímeros del ADN y acumulación de compuestos fotoprotectores foliares), en la flora nativa de Tierra del Fuego. Para ello utilizamos la herbácea perenne Gunnera magellanica como modelo de estudio. Realizamos ensayos con dos acercamientos experimentales: exclusión de distintas porciones del UV solar en el campo mediante el uso de filtros plásticos, y utilización de dosis controladas de UV-B suministradas con lámparas en invernáculo. En los experimentos a campo encontramos un efecto inhibitorio del UV-B en la expansión foliar de G. magellanica, en forma consistente durante tres estaciones de crecimiento. En relación a las respuestas de aclimatación al UV, la fotorreparación fué el principal mecanismo de remoción de dímeros de pirimidina del tipo ciclobutano (CPDs) en esta especie. La capacidad de fotorreparación fué inducida por UV, y la velocidad varió en función de la temperatura, siendo mayor a 25 °C que 8 °C. La velocidad de reparación de CPDs en G. magellanica fué menor que la presentada por otras especies vegetales, particularmente al compararla con A. thaliana en idénticas condiciones experimentales. El UV solar no reguló los niveles de compuestos fotoprotectores foliares (flavonoides) ni la masa foliar específica en esta especie. El principal componente de la radiación solar generador de CPDs fué el UV-B. Sin embargo, el contenido de CPDs no varió durante el día acompañando las fluctuaciones naturales de UV-B, sino que fué levemente menor al mediodía que al atardecer y al amanecer. Este perfil diario de CPDs puede explicarse al considerar la fluctuación diaria de factores ambientales que favorecen la reparación de los dímeros (radiación UV-A, visible, temperatura). En los experimentos realizados en invemáculo, encontramos que todas las dosis de UV-B ensayadas (correspondientes a dosis de UV-B bajas, medias y altas registradas normalmente en Ushuaia durante la primavera) redujeron la expansión foliar de G. magellanica. Esta reducción en el crecimiento estuvo acompañada por aumentos en el contenido de CPDs (en forma dependiente de la dosis de UV-B). La mayor dosis de UV-B ensayada produjo un estado de estrés oxidativo transitorio (evaluado mediante la relación entre el contenido de radical ascorbilo y ácido ascórbico), que fué rápidamente controlado por un aumento en los niveles de ascorbato. El daño celular que mejor explicó la inhibición en la expansión foliar fue la acumulación de CPDs en el ADN, pero no el nivel de peroxidación lipídica. En conjunto, nuestros resultados indican que los niveles actuales de UV-B tienen un impacto principalmente negativo sobre G. magellanica, que se ve reflejado en la reducción del crecimiento. Las modestas velocidades de fotorreparación a temperaturas relativamente elevadas (y bajas a temperaturas menores), junto con la falta de inducción en los compuestos fotoprotectores foliares, indicarían que futuros aumentos del UV-B (debidos a la erosión de la capa de ozono) producirían mayormente efectos negativos en G. magellanica, sin la inducción concomitante de respuestas de protección eficientes. La reducción de la expansión foliar inducida por UV-B, estuvo acompañada por daño al ADN en la forma de CPDs, pero no por daño oxidativo a componentes celulares (por ejemplo, lípidos de membrana). Esto sugiere que el daño al ADN está implicado en los procesos que llevan a la reducción de la expansión foliar causada por el UV-B en esta especie.

Abstract:
The ecosystems in Tierra del Fuego are seasonally subjected to elevated ultraviolet-B radiation (UV-B: 280-315 nm) during the spring, due to the passage of the ozone hole over the region. In the present Thesis, we studied the effects of solar UV-B and UV-A (315-400 nm) on growth, production of molecular damage (dimers in DNA and oxidative damage to cellular components), and induction of acclimation responses (dimer repair in DNA and accumulation of photoprotective compounds in leaves) in native plants of Tierra del Fuego. We used the perennial herb Gunnera magellanica as a model organism. We carried out two different experimental approaches: exclusion of different portions of solar UV with plastic filters in the field, and exposure of plants to different UV-B doses using lamps inside a greenhouse. In the field experiments, we found an inhibitory effect of UV-B radiation on G. magellanica leaf expansion, which was consistently detected throughout three growing seasons. Regarding acclimation responses to UV, photorrepair was the main pathway of cyclobutane pyrimidine dimer (CPD) removal in this species. Photorepair was slightly up regulated in plants exposed to solar UV. CPD photorepair was higher at 25 °C than at 8 °C. The rates of DNA repair in G. magellanica were modest compared to published values for other species, and were lower than those of Arabidopsis thaliana plants, grown under equivalent experimental conditions. The accumulation of UV-B absorbing compounds in leaves and the specific leaf mass were not affected by solar UV. UV-B was the main component of solar radiation that induced CPD formation in G. magellanica leaves. However, CPD levels did not fluctuate during the day tracking UV-B radiation, and were lower at noon than at dawn or in the morning. This daily CPD profile might be a consequence of the diurnal fluctuation of enviromental factors that promote CPD removal (UV-A, visible radiation, temperature). In the greenhouse experiments, realistic UV-B doses inhibited G. magellanica leaf expansion. This growth reduction was accompanied by high levels of CPDs. The higher UV-B dose induced oxidative stress (evaluated using the ascorbyl radical /ascorbate index), which was rapidly controlled by increments in ascorbate levels. The inhibition of leaf expansion correlated well with the CPD content, but not with levels of lipid peroxidation. Taken together, our results indicate that present-day levels of solar UV-B have mainly negative impacts on G. magellanica, with detrimental effects on growth. Modest photorepair rates at relatively high temperatures (and even lower at low temperatures), together with the lack of induction of UV-screening compounds in leaves, suggest that future increments in UV-B levels (caused by ozone reduction) would produce mainly damaging effects in G. magellanica, without sufficient enhancement of protective mechanisms. Inhibition of leaf expansion was well correlated with CPD levels, but not with oxidative damage to cellular components (such as membrane lipids), which sugests that DNA damage is involved in the inhibition of leaf expansion induced by UV-B in this species.

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Registro:
Título : Efectos de la radiación ultravioleta- B solar sobre Gunnera magellanica, una planta nativa de Tierra del Fuego    
Autor : Giordano, Carla Valeria
Director : Ballaré, Carlos Luis
Año : 2003
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Facultad de Agronomía
Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3683_Giordano
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Fisiología Vegetal
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