[en] The general aim of this doctoral thesis is to increase understanding of iron (Fe) homeostasis in relation to plant nutrition from a proteomic perspective. The study aims to emphasize the changes induced by Fe in different plant species used as models [Lupinus texensis, Medicago truncatula, and a Prunus hybrid rootstock (P.dulcis x P. persica)] and in different sub-proteomes (phloem sap, stem, and root). This approach has provided a comprehensive view of the complex metabolic adaptations involved in ferric nutrition in plants. Additionally, the work aims to utilize novel technological tools such as MALDI-Mass Spectrometry Imaging (MALDI-MSI), a powerful analytical instrument widely used in biomedicine but still underutilized in the plant world. This tool has allowed us to deepen into the anatomical-morphological characterization, analyzing spatial distributions of small molecules and proteins in different plant tissues, thus opening up future studies related to plant nutrition, both at the proteome level and in the metabolic processes involved in nutrient transport and absorption. Such approaches will help develop better agricultural systems based on understanding the potential metabolic alterations caused by nutritional stresses in crops, thereby avoiding productivity and quality losses, and increasing the overall knowledge of metal homeostasis in plants. The following specific objectives were proposed: 1- Optimization of different analytical parameters for studying the spatial distribution of small molecules in different functional plant tissues using the MALDI-Mass Spectrometry Imaging (MALDI-MSI) technique. 2- Characterization of the changes produced by Fe deficiency and Fe resupply in the protein profile of the root of a peach-almond hybrid rootstock (P. dulcis × P. persica). 3- Characterization of the phloem sap proteome of Lupinus texensis and study of the proteins involved in binding with Fe and Zn. 4- Characterization of the effects of Fe deficiency on the proteomic profiles and lignin composition of the stem of Medicago truncatula in the absence or presence of calcium carbonate in the culture medium.

[es] El objetivo general de esta tesis doctoral es incrementar el conocimiento acerca de la homeostasis del hierro (Fe) en relación con la nutrición vegetal desde un punto de vista proteómico. El estudio pretende poner un énfasis particular en los cambios inducidos por el Fe en diferentes especies vegetales utilizadas como modelo [Lupinus texensis, Medicago truncatula y un patrón híbrido de Prunus (P.dulcis x P. pérsica)] y en distintos sub-proteomas (savia de floema, tallo y raíz). Este enfoque ha permitido obtener una visión global sobre las complejas adaptaciones metabólicas implicadas en la nutrición férrica en plantas. El trabajo pretende además utilizar nuevas herramientas tecnológicas como el MALDI- Mass Spectrometry Imaging (MALDI-MSI), un potente instrumento analítico muy utilizado en biomedicina, pero aún poco usado en el mundo vegetal. Esta herramienta nos ha permitido ahondar en la caracterización anatomo-morfológica, analizando las distribuciones espaciales de pequeñas moléculas y proteínas en diferentes tejidos de las plantas, abriendo así futuros estudios relacionados con la nutrición vegetal, tanto a nivel del proteoma como de los procesos metabólicos implicados en el transporte y la absorción de nutrientes. Este tipo de aproximaciones ayudará a desarrollar mejores sistemas agrícolas basados en el conocimiento de las posibles alteraciones metabólicas producidas por estreses nutricionales en los cultivos, evitando por lo tanto perdidas de productividad y calidad, incrementando el conocimiento global existente sobre la homeostasis de este metal en las plantas. Se plantearon los siguientes objetivos específicos: 1- Optimización de diferentes parámetros analíticos para el estudio de la distribución espacial de pequeñas moléculas en diferentes tejidos funcionales vegetales, utilizando la técnica del MALDI-Mass Spectrometry Imaging (MALDI-MSI). 2- Caracterización de los cambios producidos por la deficiencia y el reabastecimiento de Fe en el perfil proteico de la raíz de un patrón híbrido melocotonero/almendro (P. dulcis × P. persica). 3- Caracterización del proteoma de la savia del floema de Lupinus texensis y estudio de las proteínas implicadas en la unión con el Fe y el Zn. 4- Caracterización de los efectos de la deficiencia de Fe en los perfiles proteicos y la composición de lignina del tallo de Medicago truncatula en ausencia o presencia de carbonato cálcico en el medio de cultivo.