Identification and functional characterization of transcription factors involved in flower development and fruit ripening in Fragaria x ananassa

Abstract

Esta tesis doctoral está compuesta por tres capítulos, dos de los cuales han sido publicados: 1) Una revisión bibliográfica sobre el uso de las herramientas de edición génica para modular la maduración: Martín-Pizarro, C. and Posé, D (2018); Frontiers in Plant Science, 9(1415):1-8). 2) Un trabajo de investigación: Martín Pizarro, C. et al (2019); Journal of Experimental Botany, 3:885-895). El objetivo general de esta tesis ha sido la identificación y caracterización de factores de transcripción implicados tanto en el desarrollo de la flor de fresa, como en la regulación del proceso de maduración del fruto. Para el primer objetivo, se generaron líneas mutantes para un gen homeótico, TM6, en Fragaria x ananassa usando la metodología CRISPR/Cas9 por primera vez en esta especie. Para ello se puso a punto este sistema de edición génica en esta especie tan compleja (genoma octoploide y no secuenciado), y se obtuvieron plantas con un defecto en el desarrollo de pétalos y estambres, lo cual mostró que TM6 juega un papel fundamental para el correcto desarrollo de estos órganos. Para el segundo objetivo (no publicado hasta la fecha) se identificó un gen, denominado FaRIF, homólogo al gen NOR de tomate, el cual es clave para la regulación de la maduración. En nuestro trabajo estudiamos los patrones de expresión de este gen y generamos líneas transgénicas de silenciamiento y sobreexpresión, las cuales mostraron un claro retraso y aceleración de la maduración respectivamente. Se llevaron a cabo caracterizaciones fisiológicas y moleculares de dichas líneas, en especial estudios transcriptómicos y metabolómicos de líneas de silenciamiento. Estos análisis mostraron que FaRIF está implicado en la regulación de genes implicados en distintos aspectos de la maduración, como la acumulación de antocianinas, azúcares, ácidos orgánicos, lignina, etc. y el metabolismo de la pared celular.