Efectos maternos y su importancia sobre el fitness de las plantas en condiciones naturales

Authier, Ailén

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Título:	Efectos maternos y su importancia sobre el fitness de las plantas en condiciones naturales
Título alternativo:	Maternal effects and their importance on plant fitness under natural conditions
Autor:	Authier, Ailén
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Lugar de trabajo:	Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - CONICET. Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO)
Fecha de defensa:	2025-10-30
Fecha en portada:	30 de octubre de 2025
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Departamento Docente:	Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental
Director:	Auge, Gabriela Alejandra
Consejero:	Muschietti, Jorge Prometeo
Jurado:	Lía, Verónica Viviana; Fusari, Corina Mariana; Sellaro, Romina Vanesa
Idioma:	Español
Formato:	PDF
Handle:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7841_Authier
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7841_Authier.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7841_Authier
Ubicación:	BIO 007841
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Authier, Ailén. (2025). Efectos maternos y su importancia sobre el fitness de las plantas en condiciones naturales. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7841_Authier

Resumen:

Las plantas poseen la capacidad de percibir su entorno y transmitir esa información a la siguiente generación. Sin embargo, gran parte de la investigación en el área se lleva a cabo en condiciones de laboratorio controladas, lo que impide la extrapolación de los resultados a condiciones naturales. El objetivo principal de este trabajo fue el de entender los efectos maternos y su importancia sobre el fitness de las plantas en condiciones naturales, comparando respuestas en laboratorio y campo. Para desarrollar el trabajo, se utilizó la planta Arabidopsis thaliana teniendo en cuenta los recursos disponibles para estudiar la influencia de la variación genética y su interacción con los efectos maternos, utilizando caracteres fenológicos como la germinación, la floración y caracteres relacionados al fitness como indicadores de efecto. Es una especie de ciclo de vida corto y gran producción de semillas, presenta memoria ambiental, donde las condiciones experimentadas por la planta madre afectan el desarrollo de la progenie. Se realizaron ensayos de campo en múltiples años para estudiar el comportamiento de los ecotipos en un ambiente novedoso, comparando la respuesta de la progenie con experimentos realizados en condiciones controladas. Se utilizó el tratamiento de vernalización de la planta madre como variable explicatoria para investigar el efecto de la temperatura en la respuesta de la progenie en diferentes estadios del ciclo de vida, siendo germinación, floración y producción de semillas, algunas de las variables respuesta analizadas. Los resultados obtenidos muestran que los efectos maternos pueden observarse en la naturaleza sobre diferentes caracteres fenológicos y de fitness, sin embargo, dependen en parte de la expresión de la variación genética. Además, la homeostasis de metilación del ADN está involucrada en el pasaje de información materna a la progenie, al borrar las marcas epigéneticas no se encontraron efectos maternos asociados a la temperatura. En el campo, los ecotipos expresaron diferentes estrategias ecológicas. Algunos de ellos mostraron estrategias adquisitivas, donde la floración es rápida, mientras que otros mostraron estrategias conservativas, donde se favoreció la acumulación de biomasa aérea y la floración tardía. En conclusión, esta tesis muestra que los efectos maternos adquieren importancia en un ambiente novedoso en estadios tempranos del desarrollo como la emergencia y que influyen en la supervivencia de la progenie de forma diferencial. Sin embargo, el efecto del ecotipo es el que determina la respuesta, evidenciando que la plasticidad transgeneracional depende no solo del acervo génico y del ambiente anterior, sino también de la respuesta del individuo frente a un ambiente heterogéneo.

Abstract:

Plants have the remarkable ability to perceive their environment and pass this information on to the next generation. However, much of the research in this field is conducted under controlled laboratory conditions, which makes it difficult to extrapolate the findings to natural settings. The main objective of this thesis was to understand the importance of maternal effects on plant fitness in natural conditions, by comparing responses in both laboratory and field environments. To conduct this study, the plant Arabidopsis thaliana was used, taking advantage of its well-known genetic resources to examine the interplay between genetic variation and maternal effects. Phenological traits like germination and flowering, as well as fitness-related traits, were used as response variables. This species, known for its short life cycle and high seed production, exhibits environmental memory, where the conditions a mother plant experiences influence the development of her offspring. We performed field trials over multiple years to study how different ecotypes of this species respond in a novel environment. The results were then compared to those from controlled laboratory experiments. We used vernalization of the mother plant as an explanatory variable to investigate how temperature affects the progeny's response at different life stages, with germination, flowering, and seed production being some of the key response variables analyzed. The results of this thesis demonstrate that maternal effects can be observed in nature, influencing various phenological and fitness traits. However, their expression is partly dependent on underlying genetic variation. Furthermore, DNA methylation homeostasis appears to be crucial for the transmission of maternal information to the offspring; when epigenetic marks were erased, no temperature-associated maternal effects were observed. In the field, the ecotypes expressed different ecological strategies. Some showed acquisitive strategies, characterized by rapid flowering, while others adopted conservative strategies, favoring the accumulation of above-ground biomass and delayed flowering. In conclusion, this thesis shows that maternal effects become significant in a novel environment, especially during early developmental stages like emergence, and they differentially influence the survival of the progeny. Ultimately, however, it is the ecotype's genetic makeup that determines the response. This highlights that transgenerational plasticity depends not only on the genetic background and the previous environmental conditions but also on the individual's response to a heterogeneous environment.

Citación:

---------- APA ----------

Authier, Ailén. (2025). Efectos maternos y su importancia sobre el fitness de las plantas en condiciones naturales. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7841_Authier

---------- CHICAGO ----------

Authier, Ailén. "Efectos maternos y su importancia sobre el fitness de las plantas en condiciones naturales". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2025.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7841_Authier

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