{"id":15479,"date":"2026-05-26T14:11:36","date_gmt":"2026-05-26T14:11:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/willy-contreras-aviles\/"},"modified":"2026-05-26T14:11:49","modified_gmt":"2026-05-26T14:11:49","slug":"willy-contreras-aviles","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/willy-contreras-aviles\/","title":{"rendered":"Willy Contreras Aviles"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15480,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15479","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"A Portrait Under Ultraviolet","samenvatting":"Cannabis sativa L. is een plant die bekend staat om de productie van gezondheidsbe\u00efnvloedende gespecialiseerde metabolieten, waaronder terpeno\u00efden, cannabino\u00efden en flavono\u00efden. Terpeno\u00efden en cannabino\u00efden worden overvloedig geproduceerd in de bloeiwijzen van cannabis, terwijl flavono\u00efden zich ophopen in zowel de bloemen als de bladeren. Medicinale cannabis wordt voornamelijk geteeld in gecontroleerde landbouwsystemen waar omgevingsfactoren zoals licht, CO2, relatieve vochtigheid, bemesting en temperatuur gemanipuleerd kunnen worden. Het beheersen van de groeiomstandigheden van cannabis kan leiden tot hoge en uniforme opbrengsten en een constante chemische samenstelling. Licht is van cruciaal belang omdat het de belangrijkste motor is voor fotosynthese en daarmee de groei, morfologie en het gespecialiseerde metabolisme be\u00efnvloedt. Van de verschillende lichteigenschappen is het spectrum gebruikt om het gespecialiseerde metabolisme te moduleren via fotoreceptorsignalering die betrokken is bij de regulatie van de biosynthese van gespecialiseerde metabolieten. Zo wordt de biosynthese van flavono\u00efden gereguleerd door de signaalcascade die wordt gemoduleerd door de fotoreceptoren UVR8 en CRY's bij respectievelijk UVB en UVA of blauw licht. Ultraviolette straling (UV; 100-400 nm) be\u00efnvloedt niet alleen de voor de menselijke gezondheid relevante gespecialiseerde plantmetabolieten zoals flavono\u00efden, maar moduleert ook de groei en morfologie van de plant. Bij de teelt van medicinale cannabis verhoogt UV potentieel de productie van terpeno\u00efden, cannabino\u00efden en flavono\u00efden in bladeren en bloeiwijzen. Desondanks zijn de effecten van UV op medicinale cannabis onduidelijk en inconsistent. Daarom evalueert dit proefschrift het effect van UV op cannabis en wordt getracht de onderliggende mechanismen op te helderen. De opgebouwde kennis over cannabis- en UV-onderzoek laat bovendien zien dat de ambigu\u00efteit in de reacties van planten voornamelijk te wijten is aan de complexe combinatie van verschillende lichteigenschappen, UV-doses en -spectra, en genotypen, die belangrijke bronnen van variatie kunnen zijn. Dit onderzoek richtte zich op het evalueren van het effect van verschillende UV-spectra en doses op de groei, morfologie, fysiologie en het gespecialiseerde metabolisme van medicinale cannabis.\n\nHoofdstuk 1 introduceerde wat er bekend is over de waarneming van UV-straling door planten en de bijbehorende signaalcascade die het gespecialiseerde metabolisme direct be\u00efnvloedt. Ook werden de meest relevante reacties van medicinale cannabis op UV samengevat, waaronder groei, morfologie, fysiologie en gespecialiseerd metabolisme. Ten slotte werd het overzicht van dit proefschrift en de inhoud van elk hoofdstuk beschreven.\n\nHoofdstuk 2 gaf een overzicht van de meest recente ontwikkelingen op het gebied van het gebruik van verschillende lichteigenschappen (bijv. intensiteit, fotoperiode en spectrum) om de ophoping van terpeno\u00efden in gecontroleerde landbouwomgevingen te sturen. De spectrale samenstelling van het licht reguleert de biosynthese, overvloed en chemische diversiteit van terpeno\u00efden in zowel bovengrondse als ondergrondse organen, en be\u00efnvloedt zo de nutritionele en medicinale inhoud, het aroma, de smaak en de kleur van planten. De regulatie van de biosynthese van terpeno\u00efden door rood en blauw licht is onderling afhankelijk, en een lichtspectrum met meer dan 50% rood licht heeft de neiging nadelig te zijn voor de biosynthese van verschillende terpeno\u00efden. De transcriptiefactor 'elongated hypocotyl 5' (HY5) speelt een centrale rol in UV-, rood- en blauwlichtsignalering die de biosynthese van terpeno\u00efden reguleert. Tot slot spelen, naast HY5, de transcriptiefactoren myeloblastosis (MYB) en trichoom-specifiek (WRKY) een rol in de UV-lichtsignalering die terpeno\u00efden be\u00efnvloedt. Dit hoofdstuk concludeerde dat licht een potentieel hulpmiddel is om de productie van terpeno\u00efden te manipuleren en tegelijkertijd de kwaliteit van het plantaardige product op maat te maken.\n\nHoofdstuk 3 evalueerde het effect van UVA-doses (dagelijkse lichtintegraal DLI: 0,2-1,8 mol m-2 d-1) en smalle kortegolfbanden (UVBDLI = 0,02, UVADLI = 3,8, en blauwDLI = 3,6) op de groei, morfologie, fysiologie en het gespecialiseerde metabolisme van cannabis. De groei, morfologie, fotosynthetische capaciteit, maximale kwantumopbrengst en de ophoping van de belangrijkste cannabino\u00efden van cannabis werden nauwelijks be\u00efnvloed door deze aanvullende korte golflengten. In cannabisbladeren verhoogde UVB de totale hoeveelheid flavono\u00efden en chlorofyl, terwijl blauw licht de flavono\u00efden verhoogde en het chlorofyl verlaagde. Het regulerende effect van UVA en blauw licht op biosynthetische gentranscripten was tegengesteld aan dat op de overvloed aan gespecialiseerde metabolieten, terwijl het inductieve effect van UVB op FPPS1\/2 de overvloed aan sesquiterpeno\u00efden verhoogde. Dit hoofdstuk concludeerde dat UVB de productie van pigmenten en sesquiterpeno\u00efden sterker stimuleert dan UVA of blauw licht. Bovendien verschilt het door UVB ge\u00efnduceerde regulatiemechanisme achter de transcript-metabolietrelatie van die ge\u00efnduceerd door UVA of blauw licht.\n\nHoofdstuk 4 bouwde voort op de bevinding in hoofdstuk 3 dat UVB en blauw licht de flavono\u00efden in het blad verhoogden. Deze waarneming riep de vraag op of UVB en blauw licht hetzelfde effect hadden op het flavono\u00efdenmetabolisme in de bloem. Daarom werd in dit hoofdstuk het flavono\u00efdenmetaboloom van de bloem gekarakteriseerd door de bloeiwijzen te analyseren die werden geproduceerd in het experiment beschreven in hoofdstuk 3, die waren blootgesteld aan smalle kortegolfbanden (UVB, UVA en blauw), en door gebruik te maken van een vergelijkende computationele metabolomics-workflow. Blauw licht induceerde flavono\u00efdenprofielen die vergelijkbaar waren met die waargenomen onder UVB, terwijl zowel UVA als blauw licht specifiek de ophoping van flavanonen bevorderden. Flavonen en flavonolen waren de sterkst ge\u00efnduceerde klassen van flavono\u00efden. UVB vertoonde het sterkste regulerende effect op de ophoping en profielen van flavono\u00efden. Dit hoofdstuk concludeerde dat UVB het flavono\u00efdenmetaboloom van de bloem herstructureert door selectief de ophoping en structurele modificatie van flavono\u00efden te stimuleren. Ook vormt de toepassing van UVB bij de cannabisteelt een nuttige tuinbouwstrategie om de medicinale kwaliteit van de bloeiwijze te verhogen, onafhankelijk van cannabino\u00efden.\n\nHoofdstuk 5 bestaat uit een uitgebreide analyse van de resultaten van het proefschrift. Het bevat interpretaties die gerelateerd zijn aan de literatuur over de reacties van medicinale cannabis op korte golflengten en de fysiologische rol van flavono\u00efden. Bovendien ging dit hoofdstuk dieper in op de rol van het achtergrondlichtspectrum en de transcriptionele regulatie, die cannabisplanten mogelijk helpen om met UV om te gaan. Verder werd de nadruk gelegd op de integratie van computationele hulpmiddelen (bijv. -omics) met plantonderzoek ten behoeve van tuinbouw, moleculaire landbouw, veredeling en metabolische engineering. Ten slotte presenteert het hoofdstuk inzichten over UV-toepassingen in gecontroleerde landbouwsystemen en de huidige en\/of toekomstige uitdagingen.","summary":"Cannabis sativa L. is a plant known for the production of health-affecting specialized metabolites including terpenoids, cannabinoids, and flavonoids. Terpenoids and cannabinoids are abundantly produced in cannabis inflorescences, whereas flavonoids accumulate in both flowers and leaves. Medicinal cannabis is mostly cultivated in controlled environment agriculture systems where environmental factors including light, CO2, relative humidity, fertigation, and temperature can be manipulated. Controlling cannabis growing conditions can lead to high and uniform yields and chemical composition. Light is of paramount relevance because it is the major driver of photosynthesis and thus influences growth, morphology, and specialized metabolism. Among light properties, spectrum has been used to modulate specialized metabolism via photoreceptor signaling involved in the regulation of the biosynthesis of specialized metabolites. For instance, flavonoids biosynthesis is regulated by the signaling cascade modulated by the photoreceptors UVR8 and CRYs upon UVB, and UVA or blue, respectively. Ultraviolet radiation (UV; 100-400 nm) does not only influences human health-affecting plant specialized metabolites like flavonoids, but it also modules plant growth, and morphology. In medicinal cannabis cultivation, UV potentially enhances the production of terpenoids, cannabinoids, and flavonoids in leaves and inflorescences. Nevertheless, UV effects on medicinal cannabis are unclear and inconsistent. Therefore, this thesis evaluates the effect of UV on cannabis while trying to elucidate the underlying mechanisms. Also, knowledge accrue on cannabis and UV research reveals that the ambiguity in plant responses is mainly due to the complex combination of different light properties, UV doses and spectra, and genotypes which can be the important sources of variation. This thesis focused on evaluating the effect of different UV spectra and doses in medicinal cannabis growth, morphology, physiology, and specialized metabolism.\n\nChapter 1 introduced what is known about plant perception of UV radiation and the associated signaling cascade directly influencing specialized metabolism. It also surmised most relevant medicinal cannabis responses to UV including growth, morphology, physiology, and specialized metabolism. Lastly, the overview of this thesis and the content of each chapter is described.\n\nChapter 2 reviewed the most recent developments on the use the different light properties (e.g., intensity, photoperiod, and spectrum) to steer the accumulation of terpenoids in controlled environment agriculture. Light spectral composition regulates terpenoid biosynthesis, abundances, and chemical diversity in both aboveground and belowground organs, thus impacting the nutritional and medicinal content, aroma, flavor, and color of plants. Red and blue light regulation of terpenoid biosynthesis is mutually dependent, and a light spectrum >50% of red tends to be detrimental to the biosynthesis of various terpenoids. The transcription factor elongated hypocotyl 5 (HY5) plays a central role in UV, red, and blue light signaling regulating terpenoid biosynthesis. Lastly, beside HY5, myeloblastosis (MYB) and trichome-specific (WRKY) transcription factors play a role in UV light signaling affecting terpenoids. This chapter concluded that light is a potential tool to manipulate terpenoid production while tailoring the quality of plant produce.\n\nChapter 3 evaluated the effect of UVA doses (daily light integral DLI: 0.2-1.8 mol m-2 d-1) and narrow short-wavelength bands (UVBDLI = 0.02, UVADLI = 3.8, and blueDLI = 3.6) on cannabis growth, morphology, physiology, and specialized metabolism. Cannabis growth, morphology, photosynthetic capacity, maximum quantum yield, and the accumulation of major cannabinoids was negligibly affected by these supplemental short wave lengths. In cannabis leaves, UVB enhanced total amount of flavonoids and chlorophyll, while blue increased flavonoids and decreased chlorophyll. UVA and blue regulatory effect on biosynthetic gene transcripts was opposite to that on specialized metabolites abundances, while UVB inductive effect on FPPS1\/2 increased sesquiterpenoids abundances. This chapter concluded that UVB more strongly stimulates pigments and sesquiterpenoid production than UVA and blue light. Also, that the UVB-induced regulatory mechanism behind the transcript-metabolite relationship is different to those of UVA- or blue light-induced.\n\nChapter 4 continued building up on the finding in Chapter 3 that UVB and blue light enhanced leaf flavonoids. This observation prompted the question whether UVB and blue light had the same effect on the floral flavonoid metabolome. Therefore, in this chapter the floral flavonoid metabolome was characterized by analysing the inflorescences produced in the experiment described in Chapter 3 which were exposed to narrow short-wavelength bands (UVB, UVA, and blue) and using a comparative computational metabolomic workflow. Blue light induced flavonoid profiles similar to those observed under UVB, while both UVA and blue light favoured flavanones accumulation. Flavones and flavonols were the most strongly induced classes of flavonoids. UVB showed the strongest regulatory effect on flavonoids accumulation and profiles. This chapter concluded that UVB reshapes the floral flavonoid metabolome by selectively stimulating the accumulation and structural modification of flavonoids. Also, UVB application in cannabis cultivation poses a useful horticultural strategy to increase inflorescence medicinal quality independently of cannabinoids.\n\nChapter 5 consists of a comprehensive analysis of the outcomes of the thesis. It includes interpretations related to literature regarding medicinal cannabis responses to short-wavelengths, and the physiological role of flavonoids. Moreover, this chapter elaborated on the role of background light spectrum and transcriptional regulation, potentially aiding cannabis plants to cope with UV. Furthermore, it emphasized on the integration of computational tools (e.g., -omics) with plant research for the benefit of horticulture, molecular farming, breeding, and metabolic engineering. Finally, the chapter presents insights on UV applications in controlled environment agriculture and current and \/ or future challenges","auteur":"Willy Contreras Aviles","auteur_slug":"willy-contreras-aviles","publicatiedatum":"25 juni 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/willycontrerasaviles?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/5eaf20a4-7e30-4bdb-94f4-1d58261c03ed\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"18734","isbn":"978-94-6534-357-0","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":15481,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Wageningen University","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15479","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15479"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15479\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15482,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15479\/revisions\/15482"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15480"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15479"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15479"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}