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    Estudio de la ecología de Ulmus laevis Pallas en la Península Ibérica

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    Esta tesis doctoral pretende profundizar en el conocimiento de la ecología de Ulmus laevis Pallas, especie autóctona en peligro de extinción en la Península Ibérica, con el fin de proponer medidas adecuadas para su conservación. Se ha estudiado la distribución natural de la especie atendiendo a aspectos edáficos. Los resultados muestran que U. laevis presenta menor capacidad de acidificación de la rizosfera, menor actividad de la reductasa férrica y menor homeostasis que U. minor Mill. cuando crecen en sustratos con una disponibilidad de hierro limitada. Estas diferencias ayudan a comprender la distribución de ambas especies en la Península Ibérica: U. laevis se ve restringido a suelos ácidos o moderadamente ácidos, mientras que U. minor es capaz de habitar tanto suelos ácidos como básicos. Se han analizado las propiedades hidráulicas y anatómicas de U. laevis, constatando que sus características son favorables en ambientes con gran disponibilidad hídrica y que se trata del olmo ibérico más vulnerable a la cavitación por estrés hídrico, por lo que la aridificación del clima y la pérdida de los freáticos supone un riesgo para sus poblaciones. Para evaluar la capacidad de recuperación de la especie se han estudiado la diversidad y estructura genética espacial de las dos mayores poblaciones españolas. Los resultados evidencian que estas poblaciones mantienen niveles de diversidad equiparables o ligeramente superiores a los europeos, pese a haber sufrido un cuello de botella prolongado durante las glaciaciones y a las reducciones poblacionales recientes. En la actualidad la endogamia no representa un riesgo para estas poblaciones. También se ha analizado la producción, dispersión y predación de semillas en Valdelatas (Madrid). Los resultados han mostrado que el viento dispersa las sámaras a corta distancia (<30 m) y que los años no veceros las probabilidades de establecimiento de regenerado son bajas. Además, la producción de sámaras vanas puede tratarse de un carácter adaptativo que aumenta la eficiencia biológica de la especie, ya que favorece la supervivencia de las semillas embrionadas disminuyendo sus tasas de predación pre- y post-dispersión. La modificación del hábitat de esta especie como consecuencia de las actividades humanas afecta de manera negativa al establecimiento del regenerado. La conservación de esta especie a largo plazo requiere la recuperación de los niveles freáticos y de regímenes hidrológicos que permitan avenidas, ya que estas crean las condiciones adecuadas para el establecimiento de regenerado al eliminar la vegetación preexistente y depositar barro. ABSTRACT Ulmus laevis Pallas is an endangered species in the Iberian Peninsula. Therefore, in order to be able to propose adequate management guidelines for its conservation, this PhD Thesis intends to advance the knowledge on the species ecology in the region. Firstly, the species natural distribution was studied in relation to soil nature. Results show that U. minor Mill. had a higher root ferric reductase activity and proton extrusion capability than U. laevis, and maintained a better nutrient homeostasis when grown under iron limiting conditions. These differences in root Fe acquisition efficiencies proved helpful to understand the distribution of these species in the Iberian Peninsula, where U. laevis is restricted to acid or moderately acid soils, whereas U. minor can grow both in acid and basic soils. Secondly, we studied Ulmus laevis’ xylem anatomy and hydraulic traits. These proved favourable for growing under high water availability, but highly susceptible to drought-stress cavitation. Therefore, this species is vulnerable to the Iberian Peninsula’s aridification. Spatial genetic structure and diversity were evaluated in two of the biggest U. laevis populations in Spain in order to evaluate their recovery capabilities. These populations maintain similar or slightly higher diversity levels than European populations, despite having undergone an ancestral genetic bottleneck and having suffered recent population size reductions. No inbreeding problems have been detected in these populations. Seed production, dispersal and predation were assessed in Valdelatas’ elm grove (Madrid). Despite U. laevis samaras being winged nuts, wind dispersed them short distances from the mother tree (<30 m). The seed shadow models show that non-mast years provide very few chances for the stand to regenerate due to their low full seed flux. Empty samaras deceive pre- and post-dispersal predators increasing full seed survival probabilities. Therefore, empty fruit production might be an adaptive trait that increases plant fitness. Finally, human-induced changes in water-table levels and river regulation may affect U. laevis seed dispersal and regeneration establishment negatively. The long-term conservation and expansion of this species in the Iberian Peninsula requires the recovery of water-tables and of natural hydrological regimes, as flooding eliminates vegetation, creating open microhabitats and deposits mud, creating the ideal conditions for seedling establishment

    Dissecting the molecular responses potentially involved in the tolerance of two Ulmus minor

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    Experimento molecular que sugiere que la tolerancia de Ulmus minor a la grafiosis está relacionada a la expresión diferencial de algunos genes como aquellos relacionados con GO:000960

    Respuesta fisiológica y química de clones de Ulmus minor susceptibles y resistentes a la grafiosis tras la inoculación con Ophiostoma novo-ulmi

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    Los motivos por los que algunos genotipos de Ulmus minor Mill. resisten más que otros a la infección con el hongo patógeno Ophiostoma novo-ulmi son aun desconocida. Con el objetivo de evaluar si la resis- tencia a la enfermedad de la grafiosis está relacionada con la posesión de ciertos rasgos fisiológicos o quí- micos, se compararon clones de U. minor resistentes y susceptibles a la grafiosis, antes y después de la ino- culación con O. novo-ulmi . Se midieron el potencial hídrico, las tasas de respiración y fotosíntesis foliar, y la conductividad hidráulica de ramas terminales y su composición química mediante espectroscopía de infrarrojo (FT-IR). La inoculación con el hongo produjo un aumento en la proporción de vasos emboliza- dos, de modo que a los 21 días la conductividad hidráulica era solo un 20% de la conductividad máxima en los clones susceptibles. Como consecuencia, el potencial hídrico y la fotosíntesis disminuyeron entor- no a un 100-200% en relación a los controles en los clones susceptibles mientras que no hubo reducciones significativas en los resistentes. Además, los clones mostraron una composición química de sus ramas di- ferente. Por ejemplo, en los árboles inoculados con agua utilizados como control, el pico de absorción en la región del espectro infrarrojo relacionado con la suberina fue más alto en los clones resistentes que en los susceptibles.Estos resultados sugieren que el perfil químico más defensivo de los clones resistentes les permite mantener la funcionalidad fisiológica tras la inoculación con O. novo-ulmi prácticamente inalterada, en comparación con los clones más susceptibles

    Restauración de las olmedas ibéricas (Ulmus minor y U. laevis) en zonas riparias de la Comunidad de Madrid

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    El proyecto LIFE+ “Olmos Vivos” (LIFE13 BIO/ES/000556) tiene como objetivo la restauración de unas formaciones vegetales, las olmedas, que por diversos motivos prácticamente han desaparecido del paisaje forestal español, a pesar de haber poseído un alto valor ecológico y cultural. La grafiosis ha constituido una de las enfermedades forestales más devastadoras, y supuso la práctica desaparición de las olmedas ibéricas de Ulmus minor . En el caso de Ulmus laevis , la alteración de su hábitat ligado a zonas temporalmente encharcadas y riberas ha provocado que las poblaciones españolas se encuentren en riesgo de desaparición. Gracias a la obtención de siete clones de U. minor resistentes a la grafiosis como fruto del Programa del Olmo (UPM-MAGRAMA), el presente proyecto permitirá reintroducir la especie en diversas localizaciones de ribera de los ríos Jarama y Tajo. Asimismo, se plantarán brinzales obtenidos de agrupaciones relícticas de U. laevis , con el fin de aumentar sus poblaciones y conservar sus recursos genéticos, en terrenos de naturaleza silícea de las riberas del río Jarama y Arroyo Viñuelas. El desarrollo del proyecto, de cinco años y tres meses de duración 2014-2019), prevé la plantación de unas 16 700 plantas. Al mismo tiempo se recuperará en nuestras ciudades y pueblos la presencia del olmo, mediante plantaciones con fines divulgativos en entornos urbanos y paseos históricos, para devolver así el protagonismo cultural a un árbol que siempre estuvo entre nosotros, presidiendo las reuniones en las plazas y acompañando con su sombra en muchos caminos de nuestra geografía

    Seven Ulmus minor clones tolerant to Ophiostoma novo-ulmi registered as forest reproductive material in Spain

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    The Spanish elm programme began in 1986 in response to the devastating impact of Dutch elm disease on natural elm stands and urban trees. Its main objectives were to conserve remaining genetic resources and select and breed tolerant native elm genotypes. After 27 years of work conducting susceptibility trials on thousands of elm genotypes, the first seven tolerant Ulmus minor trees are now being registered by the Spanish Environmental Administration. This paper presents the results of the susceptibility tests on these clones and their distinctive genetic, morphological and phenological features. In all susceptibility trials the commercial “Sapporo Autumn Gold” clone, which is highly tolerant to O. novo-ulmi, was used as a control. The registered clones were named “Ademuz”, “Dehesa de la Villa”, “Majadahonda”, “Toledo”, “Dehesa de Amaniel”, “Retiro” and “Fuente Umbría”. The most tolerant clone was “Dehesa de Amaniel”, as its wilting values were below 5% during the two consecutive inoculation trials performed in Madrid. “Fuente Umbría”, tested over four consecutive years in Guadalajara and Palencia, was the Spanish clone with the most reliable tolerance level to O. novo-ulmi. The “Ademuz” and “Majadahonda” clones had the highest ornamental scores and are promising trees for use in urban environments and tree breeding for ornamental quality. These two genotypes showed a later bud burst phenology than the other U. minor clones, demonstrating suitability to areas with late frost events. The Spanish programme aims to substantially increase the range of tolerant native elms through new selections and crossings to gain a better understanding of the genetic basis of resistance

    Ulmus laevis in the Iberian Peninsula: a review of its ecology and conservation

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    European white elm (Ulmus laevis Pallas) populations are scarce, small and fragmented in the Iberian Peninsula. Due to these characteristics the indigenous status of the species in the region has been questioned, whilst the species? role in Iberian riparian forest ecology has been neglected. Herein we review past studies regarding this species? distribution and ecology in the Iberian Peninsula, with special emphasis on the establishment of conservation priorities. We first present a collection of palaeogeographic, historic and genetic data suggesting that the Iberian Peninsula was a glacial refuge for U. laevis. Secondly, we analyse U. laevis distribution in relation to soil physico- chemical properties and water availability in Spain. Following this, we focus on the reproductive biology of the species, and investigate the effect of masting and empty seed production on predation and regeneration establishment. Finally, based on this knowledge, we propose conservation policies for U. laevis in the Iberian Peninsula
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