Tomato Graft Union Failure Is Associated with Alterations in Tissue Development and the Onset of Cell Wall Defense Responses

This article belongs to the Special Issue Advances in Cell Wall Research of Crop Plants[EN] Grafting is a technique applied to a considerable number of crops, with tomato standing out. However, this technique is limited by the obtaining of unfunctional grafts, which decrease the success rate and therefore the benefits achieved. The aim of this work was to analyze the failure in intraspecific grafting of tomato plants, focusing on tissue development, cell wall defense reactions, and the distribution of starch and soluble sugars at the graft junction. The success rate in autografts was higher than that of homografts and heterografts. Unfunctional homografts and heterografts showed similar responses: absence of vascular reconnections and lack of adhesion between scion and rootstock, even though callus cell clusters and differentiation of new vasculature were produced. The scions of unfunctional grafts accumulated more starch and soluble sugars than the rootstocks, showing a strong asymmetry in the response. In addition, three types of deposits were observed in the cell walls of unfunctional grafts: lignin, suberin, and callose, with the combined accumulation of more than one of them being frequent, particularly lignin and suberin. These deposits apparently prevent adhesion and seem to be a major cause of graft failureSIThis research was funded by the Universidad de León. C.F. acknowledges the PhD grant from the FPU program of the Spanish Science and Innovation Ministry (Ref. FPU18/04934

Histological Changes Associated with the Graft Union Development in Tomato

This article belongs to the Section Plant Cell Biology[EN] Despite the importance of grafting in horticultural crops such as tomato (Solanum lycopersicum L.), the structural changes that occur during the graft establishment are little understood. Using histological techniques, the present work examines the time course of changes on the anatomical structure of the graft junction in functional tomato homografts and compares it to that of heterografts and non-functional grafts. No apparent differences were detected between homo- and heterografts, showing similar tissue development. At 10 days after grafting, the cell walls of the scion and rootstock in the area of the graft junction were thicker than usual. Undifferentiated cells and new vascular tissue emerged from the pre-existing vasculature. Adventitious roots appeared mainly on the scion, arising from the pre-existing vasculature. At 20 days, more pronounced vascular tissue was visible, along with large areas showing vascular connection. At 210 days, vestiges of the changes undergone in graft development were still visible. Generally, non-functional grafts presented layers of necrotic remains and deposition of cell wall material in the cut edges, impeding the suitable scion-rootstock connection. Our results show that accurate changes in pre-existing vasculature and the cell walls of the adhesion line are crucial to the development of functional graftsSIThis research was funded by Universidad de León. The APC was funded by Universidad de Leó

Histological description of Saxifraga paniculata leaves with special focus on structures that release CaCO3

[EN] Saxifraga paniculata is a subalpine succulent perennial plant arranged in a rosette that is usually found in shallow soil among limestone rocks. Stereoscopic, light and scanning electron microscopy were used to describe the anatomical structure of S. paniculata leaves, paying special attention to structures related to CaCO3 (calcium carbonate) release. Anomocytic stomata are unevenly distributed on each leaf face, being absent in the lower third. The basal leaf margin presents translucent pluricellular trichomes of variable length and width. Towards the apical margin, trichomes become teeth. Both trichomes and teeth are completely covered with whitish CaCO3 crystals. Each tooth has a circular cavity connected to a single hydathode through pores. Clearing treatment revealed camptodromous leaf venation. Anatomical structure shows a bifacial cross-section with spongy mesophyll cells at basal part, becoming heterogeneous at the apex with palisade mesophyll on the adaxial face. Hydathodes are epithematic and connected to outer cavities via two kidney-shaped guard cells showing large substomatal cavity. The epithem is surrounded by a thickened sheath and is formed of highly packed elongated cells with interspersed tracheary elements. CaCO3 deposits consist of microscopic crystals with varying geometries, of which the rhombus is the basic unitSIWe thank the Universidad de León (Spain) for providing the funds for performing this stud

Non‐invasive monitoring of tomato graft dynamics using thermography and fluorescence quantum yields measurements

[EN] Grafting involves a sequence of modifications that may vary according to genotypes, grafting techniques and growing conditions. This process is often monitored using destructive methods, precluding the possibility of monitoring the entire process in the same grafted plant. The aim of this study was to test the effectiveness of two non-invasive methods—thermographic inference of transpiration and determination of chlorophyll quantum yields—for monitoring graft dynamics in tomato (Solanum lycopersicum L.) autografts and to compare the results with other reliable measures: mechanical resistance parameters and xylem water potential. The mechanical resistance of grafted plants steadily increased from 6 days after grafting (DAG), 4.90 ± 0.57 N/mm, to reach values similar to non-grafted plants at 16 DAG, 8.40 ± 1.78 N/mm. Water potential showed an early decrease (from −0.34 ± 0.16 MPa in non-grafted plants to −0.88 ± 0.07 MPa at 2 DAG), recovering at 4 DAG to reach pre-grafting values at 12–16 DAG. Thermographic inference of transpiration dynamics displayed comparable changes. Monitoring maximum and effective quantum yield in functional grafts showed a comparable pattern: an initial decline, followed by recovery from 6 DAG onwards. Correlation analyses revealed a significant correlation between variation in temperature (thermographic monitoring of transpiration), water potential (r = 0.87; p = 0.02) and maximum tensile force (r = 0.75; p = 0.05). Additionally, we found a significant correlation between maximum quantum yield and some mechanical parameters. In conclusion, thermography monitoring, and to a lesser extent maximum quantum yield measurements, accurately depict changes in key parameters in grafted plants and serve as potential timing indicators of graft regeneration, rendering them valuable tools for monitoring graft functionalitySIPublicación en abierto financiada por el Consorcio de Bibliotecas Universitarias de Castilla y León (BUCLE), con cargo al Programa Operativo 2014ES16RFOP009 FEDER 2014-2020 DE CASTILLA Y LEÓN, Actuación:20007-CL - Apoyo Consorcio BUCL

Evolución de la distribución de las pectinas en la zona de unión en injertos de tomate

Se ha estudiado la distribución de las pectinas en las paredes celulares durante el desarrollo de autoinjertos de tomate (Solanum lycopersicum L. “MinibelCocktail”) entre 1 y 20 días después del injerto. Se utilizó la tinción con rojo de rutenio para estudiar la distribución general de las pectinas, así como técnicas de inmunohistoquímica para analizar la localización de homogalacturonano poco o no metilesterificado –utilizando el anticuerpo monoclonal LM19– y muy metilesterificado –con el anticuerpo LM20–. Los resultados mostraron cómo la púa y el portainjerto siguieron una secuencia ordenada de sucesos de adhesión, proliferación del callo y reconexión vascular. En los primeros días, la acumulación de pectinas fue más acusada en la púa. Una vez establecido el injerto, se observó un aumento de la deposición de pectinas, particularmente las ricas en homogalacturonano poco metilesterificado, tanto en la zona de corte como en la zona de unión. Estos resultados muestran que a lo largo del proceso de injerto se produce una deposición de pectinas ricas en homogalacturonano poco metilesterificado en la zona de corte, la cual permite la adhesión entre púa y portainjerto, y que una vez establecido el injerto, el contenido de pectinas sigue siendo abundante en la zona de unión

Experiencias fascinantes en la docencia de la Biología de las Plantas

[ES] “Savia Sabia” es un grupo de innovación docente integrado por docentes del Área de Fisiología Vegetal de la Universidad de León, dedicado a crear entornos educativos motivadores para la enseñanza de la Biología de las Plantas. Entre sus objetivos está la puesta en marcha de recursos de enseñanza-aprendizaje basados en la fascinación por las plantas. Desde que comenzó como grupo en 2014, su filosofía ha sido motivar el interés de los alumnos de los Grados de Biotecnología y Biología por el mundo de la Biología de las Plantas a través de actividades en las que participan directamente y desarrollan diferentes habilidades. Muchos de estos recursos han surgido a partir de la participación del grupo en el Día internacional de Fascinación por las Plantas, a través de la puesta en marcha del Taller denominado “Experimentos fascinantes con plantas”. Fruto de esta iniciativa surgió la publicación del libro “Experimentos fascinantes con plantas” y de vídeos en YouTube, que facilitaran la integración de los experimentos en la docencia propia de diversos niveles educativos. Otros proyectos han consistido en la elaboración del programa de radio “Hablando en verde”, la obra de teatro “Historia de la Biotecnología Vegetal”, la edición de mini-vídeos “Yo me quedo en casa estudiando Fisiología Vegetal”, un taller de escritura científica, así como el desarrollo de diversas experiencias de creatividad y gamificación, como “el desafío” y “retos de cine”, y más recientemente la creación de PLANTA, un juego de cartas didáctico. Todas estas iniciativas han sido valoradas muy positivamente por los estudiantes, han sido difundidas a través de ponencias y comunicaciones en congresos y otras publicaciones, y son transferibles a otras materias universitarias

Planta: un proyecto de aprendizaje basado en juegos en Fisiología Vegetal

[ES] Planta es un juego de cartas pensado como herramienta docente para introducir o repasar conceptos científicotécnicos relacionados con las plantas y su cultivo. A través de este juego se pretende alcanzar el objetivo descrito de manera sencilla, rigurosa, en un ambiente distendido y para distintos niveles de la educación. El argumento del juego es asumir el reto de hacer crecer, mantener y cosechar un cultivo afectado por diversos factores de estrés provocados por los jugadores adversarios. Durante el juego se tratan aspectos básicos del cultivo de las plantas, su fisiología, los aspectos adversos que condicionan su productividad, y los recursos disponibles para remediarlos. El primer paso del proyecto fue crear el juego en sí: mediante un proceso de ensayo y error se alcanzó una versión básica, con diseños de cartas originales, que fue probada entre los propios autores. Ello permitió afinar las reglas del juego y ajustarlas para que el desarrollo de una partida no durara más de treinta minutos. Posteriormente, se encargó una impresión profesional con la cual se realizaron diferentes sesiones con alumnos voluntarios universitarios y de bachillerato. Tras las sesiones, su opinión se recogió en una encuesta. La valoración general del juego fue muy positiva. En la actualidad el juego está en fase de protección de la propiedad intelectual. Por último, está planteada una ampliación del juego (versión avanzada) consistente en la incorporación de cartas con preguntas (de necesaria respuesta para el progreso del jugador en el juego) de conceptos clave en las diferentes asignaturas del área de Fisiología Vegetal en las que se aplique esta herramienta. En las encuestas, los alumnos expresaron de manera clara que les gustaría que el plan de ampliación se llevara a cabo y se aplicara como herramienta docente en las asignaturas del grado

Explorando las modificaciones fisiológicas, histológicas y de la pared celular durante el injerto de plantas de tomate (Solanum lycopersicum L.)

350 p.[ES] El injerto de plantas es una técnica ampliamente extendida y útil en agricultura. Esta consiste en unir un injerto o vástago sobre un portainjerto o patrón con el objetivo de aprovechar las ventajas que ofrece la combinación de ambos, especialmente en términos de rendimiento o resistencia/tolerancia al estrés. El injerto se utiliza en una amplia gama de cultivos, uno de ellos es el del tomate (Solanum lycopersicum L.), una planta hortícola económicamente relevante. A pesar de que el injerto es un procedimiento antiguo, todavía se desconocen muchos aspectos de su funcionamiento, especialmente los relacionados con el proceso de cicatrización. Además, estos nuevos conocimientos podrían ser cruciales para entender los mecanismos del injerto y sus implicaciones, y también para conocer cómo mejorarlos y conseguir nuevas y mejores combinaciones de injertos. Esta tesis doctoral pretende profundizar en el conocimiento de los factores relacionados con la fisiología, los cambios en los tejidos y las modificaciones en los componentes de las paredes celulares que subyacen a lo largo del establecimiento del injerto en plantas de tomate. Además, desde una perspectiva aplicada, esta tesis también pretende avanzar hacia una monitorización precisa de la cicatrización del injerto mediante métodos no invasivos y de bajo coste y, como perspectiva novedosa, investigar el papel del injerto en el desencadenamiento de la memoria de estrés

Antropología y atención a la enfermedad. Num. 33 (2005) Vol. 12 enero-abril. Cuicuilco Revista de la Escuela Nacional de Antropología e Historia

- Presentación, por Anabella Barragán Solís - Dossier: - La autoatención en un grupo de ancianos con diabetes residentes en Iztapalapa D. F., por Elia Nora Arganis Juárez - Representaciones del estrés y su invisibilidad para la atención, Josefina Ramírez Velázquez - La interrelación de los distintos modelos médicos en la atención del dolor crónico en un grupo de pacientes con neuralgia posherpética, por Anabella Barragán Solís - El uso de drogas inyectadas, su relación con el VIH: estrategias de atención y prevención en el municipio de San Pedro de las Colonias, Coahuila, por Georgina Esquivel, Carlos Magis y Raúl Ortiz - Hacia una distinción entre el padecimiento del “susto” y del “miedo” en el “tiempo de la violencia" en Chuabajito, Guatemala, mediante la observación del proceso salud-enfermedad-atención, por Juan Carlos Domínguez Domingo - Miscelánea: Los escritos de Nietzsche como Escuela de la Sospecha, por Herbert Frey - Extravíos de la Antropología mexicana. Problemas metodológicos en los estudios mesoamericanos, por Horst Kurnitzky - El suicidio desde una perspectiva socioeconómica cultural, por Guadalupe Imelda Manzo Guerrero - Hombres: cuerpo, género y sexualidad, por Mauricio List Reyes - Reseñas: - Las confesiones de don Juan Vázquez, por Martha Delfín Guillaumin - Huapango: el son huasteco y sus instrumentos en los siglos XIX y XX, por Thomas Stanford