Control hormonal del desarrollo del fruto de Fresa Fragaria x ananassa

Abstract

La Tesis Doctoral tiene como principal objetivo el estudio del papel de las hormonas auxina y etileno en el desarrollo y la maduración del fruto de la fresa cultivada Fragaria × ananassa. La Tesis ha tenido los siguientes objetivos: Identificación y estudio de la expresión de los genes involucrados en la ruta del ácido Indol-3- pirúvico de biosíntesis de auxinas en Fragaria × ananassa. Identificamos los genes de biosíntesis de auxina de la ruta IPA en fresa, tanto FaTAA1, FaTAR1-3, como los genes de la familia FaYUC, los cuales mostraron un patrón de expresión mayor en aquenios que en receptáculos. También observamos expresión en los últimos estadios de maduración del receptáculo del fruto de fresa, siendo FaTAR2 el que mostró su mayor valor en receptáculo rojo. Medida de la actividad Triptófano-aminotransferasa en gel y mediante HPLC para la proteína FaTAA1 in vitro. Se hizo mediante la expresión, purificación y comprobación de la actividad in vitro de la proteína GST-FaTAA1. Primero, la actividad triptófano-aminotransferasa de la proteína GST-FaTAA1, se comprobó por electroforesis en gel. Posteriormente se confirmó mediante detección de sus productos de reacción mediante HPLC, identificándose el producto indol-3-pirúvico. Silenciamiento transitorio mediante RNAi del gen Triptófano-aminotransferasa en fruto de fresa (F. × ananassa). Preparamos construcciones de silenciamiento pBI-FaTAR2i, que fueron agroinfiltradas en frutos en estadio verde. Se agroinfiltraron 12 frutos, dos de ellos mostraron un silenciamiento parcial, casi un 70% del gen FaTAR2 en comparación con los frutos control, mostrando cambios en la expresión de los genes Aux/IAA 8 y Aux/IAA11 y en los genes de respuesta a auxina (ARF4 y ARF6a).

Generación de plantas transgénicas que expresan el gen TAA1 de Arabidopsis bajo el control del promotor 35S. Esta transformación se llevo a cabo en plantas de fresa anteriormente transformadas con el gen β-glucoronidasa (GUS) bajo el control del promotor DR5. Se seleccionaron 3 líneas independientes expresando AtTAA1. Las plantas transgénicas mostraron algunos rasgos fenotípicos diferenciales, tales como menor número de flores, menor número de frutos y un aumento de abortos en comparación con el control. Análisis transcriptómico de plantas transgénicas insensibles a etileno en comparación con plantas no transgénicas. Nuestro modelo de estudio fueron plantas de fresa transgénicas insensibles a etileno (etr1-1). El estudio de expresión diferencial se hizo por RNAseq. Un total de 32831 genes/transcritos fueron identificados en ambas líneas transgénicas, tomando como referencia el genoma de Fragaria vesca v1.1. Se seleccionó un total de 382 genes de la línea etr1-1,cuyos cambios eran significativos en al menos una de ellas, mientras que en la otra línea presentaban el mismo comportamiento. Se analizaron en el programa Mapman. Los resultados del análisis transcriptómico en el receptáculo de fresa en estadio intermedio de las plantas con insensibilidad a etileno, mostraron cambios en genes involucrados en el metabolismo de flavonoides, en los cambios de la pared celular, en la respuesta a patógenos y, principalmente, en las respuestas a diversas hormonas relacionadas con en el estrés biótico y con la maduración del fruto