Influencia de la luz en el crecimiento y desarrollo de Monilinia spp. y su efecto en la producción y biosíntesis de melanina

Author

Verde Yáñez, Lucía

Director

Usall i Rodié, Josep

Torres Sanchis, Rosario

Tutor

Segarra Bofarull, Joan

Date of defense

2024-04-05

Pages

285 p.



Department/Institute

Universitat de Lleida. Departament de Tecnologia, Enginyeria i Ciència dels Aliments

Abstract

La podridura marró és una malaltia causada pel fong Monilinia spp. en fruita de pinyol i de llavor, provocant grans pèrdues econòmiques, especialment durant el període postcollita. Estudis realitzats els darrers anys han assenyalat la influència de factors ambientals com la humitat i la temperatura en el desenvolupament de la malaltia, encara que poc s'ha descrit sobre la llum. Per això, en aquesta tesi es va estudiar la interacció entre el patogen Monilinia spp. (M. laxa, M. fructicola i M. fructigena) i el factor ambiental llum, com a longitud d'ona, en el creixement i desenvolupament de Monilinia spp., així com la seva resposta associada a la biosíntesi de la melanina. Des del punt de vista de Monilinia spp., es va avaluar l'efecte de les longituds d'ona sobre el desenvolupament in vitro, la regulació de gens de morfogènesi i la capacitat d'infectar nectarines. Aquest estudi va revelar una plasticitat fenotípica alta per part de M. laxa i M. fructicola en resposta a les longituds d'ona, mentre que M. fructigena no va mostrar grans canvis (Capítol 1). Posteriorment, es va estudiar la melanina a Monilinia spp. Per això, es va quantificar el pigment tipus melanina mitjançant espectrofotometria, es va identificar i analitzar l'expressió dels gens de la ruta DHN tant en condicions in vitro com en nectarines, primer en condicions de foscor (Capítol 2), i posteriorment a diferents longituds d'ona (Capítol 3). Els resultats, en condicions in vitro, van mostrar que M. fructigena i M. fructicola van produir més quantitat de melanina que M. laxa. En nectarines, aquestes dues mateixes espècies van incrementar la producció de melanina a mesura que es desenvolupava la malaltia, mentre que M. laxa va produir més melanina a l'inici de la malaltia. A més, es va identificar la presència dels gens implicats a la ruta DHN al genoma de Monilinia spp. (Capítol 2) i se'n va demostrar la dependència de la llum (Capítol 3). A totes les espècies va destacar la producció del pigment tipus melanina sota la llum negra i/o sota la llum blava. D'altra banda, en M. fructicola es va observar que el metabolisme de les ROS estava estretament relacionat amb la melanina i influenciat per la llum (Capítol 3). Finalment, es va investigar la ruta L-DOPA en Monilinia spp. Les anàlisis van permetre identificar els pigments derivats d'aquesta ruta, feomelanina i eumelanina, garantint el creixement i el desenvolupament de Monilinia spp.


La podredumbre parda es una enfermedad causada por el hongo Monilinia spp. en fruta de hueso y de pepita, provocando grandes pérdidas económicas, especialmente durante el periodo postcosecha. Estudios realizados en los últimos años han señalado la influencia de factores ambientales como la humedad y la temperatura en el desarrollo de la enfermedad, aunque poco se ha descrito sobre la luz. Por ello, en la presente tesis se estudió la interacción entre el patógeno Monilinia spp. (M. laxa, M. fructicola y M. fructigena) y el factor ambiental luz, como longitud de onda, en el crecimiento y desarrollo de Monilinia spp., así como sus respuestas asociadas a la biosíntesis de la melanina. Desde el punto de vista de Monilinia spp., se evaluó el efecto de las longitudes de onda sobre su desarrollo in vitro, la regulación de genes de morfogénesis y su capacidad de infectar nectarinas. Este estudio reveló una alta plasticidad fenotípica por parte de M. laxa y M. fructicola en respuesta a las longitudes de onda, mientras que M. fructigena no mostró grandes cambios (Capítulo 1). Posteriormente, se estudió la melanina en Monilinia spp. Para ello, se cuantificó los pigmentos tipo melanina mediante espectrofotometría, se identificó y analizó la expresión de los genes de la ruta DHN tanto en condiciones in vitro como en nectarinas, primero en condiciones de oscuridad (Capítulo 2), y posteriormente a diferentes longitudes de onda (Capítulo 3). Los resultados, en condiciones in vitro, mostraron que M. fructigena y M. fructicola produjeron mayor cantidad de melanina que M. laxa. En nectarinas, estas dos mismas especies incrementaron la producción de melanina a medida que se desarrollaba la enfermedad, mientras que M. laxa produjo más melanina al inicio de la enfermedad. Además, se identificó la presencia de los genes implicados en la ruta DHN en el genoma de Monilinia spp. (Capítulo 2) y se demostró su dependencia de la luz (Capítulo 3). En todas las especies destacó la producción de los pigmentos tipo melanina bajo la luz negra y/o bajo la luz azul. Por otro lado, en M. fructicola se observó que el metabolismo de las ROS estaba estrechamente relacionado con la melanina e influenciado por la luz (Capítulo 3). Finalmente, se investigó la ruta L-DOPA en Monilinia spp. Los análisis permitieron identificar los pigmentos derivados de esta ruta, feomelanina y eumelanina, garantizando el crecimiento y desarrollo de Monilinia spp.


Brown rot is a disease caused by the fungus Monilinia spp. in stone and pome fruit, causing great economic losses, especially during the postharvest period. Studies carried out in recent years have pointed out the influence of environmental factors such as humidity and temperature on the development of the disease, although little has been described about light. Hence, in this thesis was studied the interaction between the pathogen Monilinia spp. (M. laxa, M. fructicola and M. fructigena) and the environmental factor light, such as wavelength, in the growth and development of Monilinia spp., as well as its responses associated with melanin biosynthesis. From the point of view of Monilinia spp., was evaluated the effect of light wavelengths on its in vitro development, the regulation of morphogenesis genes and its ability to infect nectarines. This study revealed high phenotypic plasticity by M. laxa and M. fructicola in response to light wavelengths, while M. fructigena did not show large changes (Chapter 1). Subsequently, melanin was studied in Monilinia spp. To do this, the melanin-like pigments was quantified by spectrophotometry, the expression of the DHN pathway genes was identified and analyzed both in vitro conditions and in nectarines, first in darkness conditions (Chapter 2), and subsequently at different wavelengths (Chapter 3). The results, under in vitro conditions, showed that M. fructigena and M. fructicola produced a greater amount of melanin than M. laxa. In nectarines, these same two species increased melanin production as the disease developed, while M. laxa produced more melanin at the beginning of the disease. Furthermore, the presence of the genes involved in the DHN pathway was identified in the genome of Monilinia spp. (Chapter 2) and its dependence on light was demonstrated (Chapter 3). In all species highlighted the production of melanin-like pigments under black light and/or blue light. On the other hand, in M. fructicola was observed that ROS metabolism was closely related to melanin and influenced by light (Chapter 3). Finally, the L-DOPA pathway was investigated in Monilinia spp. The analyzes allowed the identification of the pigments derived from this pathway, pheomelanin and eumelanin, guaranteeing the growth and development of Monilinia spp.

Keywords

Monilinia; Melanina; Longituds d'ona; Longitudes de onda; Melanin; Wavelengths

Subjects

632 - Plant damage, injuries. Plant diseases. Pests, organisms injurious to plants. Plant protection

Knowledge Area

Tecnologia d'Aliments

Documents

This document contains embargoed files until 2025-04-05

Rights

ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)