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Título

Estudio transcriptómico y metabolómico del desarrollo partenocárpico del fruto del tomate y aplicaciones biotecnológicas

AutorHueso Estornell, Leandro
DirectorGranell, Antonio; Orzáez, Diego
Palabras claveTomate
Desarrollo del fruto
Promotor
Gateway
Invertasa
Fecha de publicación26-mar-2010
EditorUniversidad Politécnica de Valencia
ResumenLa capacidad de las hormonas vegetales, fundamentalmente auxinas y giberelinas, de inducir el desarrollo del fruto en tomate es bien conocida y utilizada desde hace tiempo e implica su intervención como elementos de señalización que median entre el proceso de fertilización y el posterior desarrollo del fruto. Con objeto de averiguar qué genes están involucrados en el proceso formación del fruto de tomate mediado por hormonas, se realizó un análisis transcriptómico comparativo del desarrollo temprano tanto de frutos fertilizados, como de ovarios inducidos a fructificar mediante tratamiento hormonal. El análisis de los resultados reveló que los transcriptomas presentan las mayores diferencias en los primeros días tras la inducción, probablemente debido a la mayor rapidez de las auxinas en estimular la fructificación. Posteriormente, los transcriptomas se van acercando gradualmente entre ellos con independencia del estímulo hormonal inductor. El estudio reveló que existen elementos que configuran los programas de desarrollo del fruto tanto en una componente general independiente del agente inductor, como en la componente específica de la hormona. Además, en el caso específico de giberelinas, el estudio transcripcional de frutos silenciados en el gen SlDELLA mostró que este represor controla al menos una parte de la respuesta transcripcional a esta hormona en el fruto. Esta respuesta parece incluir una serie de mecanismos de defensa que se activan en los ovarios alrededor de antesis. Por otra parte, el estudio transcriptómico y metabolómico del pericarpo de los frutos inducidos por tratamiento hormonal en fase de maduración reveló que el efecto del tratamiento hormonal inductor afecta la expresión de genes relacionados con la síntesis de etileno como los que codifican la expresión de ACC sintasas y ACC oxidasas y da lugar a frutos con alteraciones importantes en la expresión de genes del metabolismo de azúcares como los que codifican sacarosa sintasa y varios enzimas de la glicólisis. Además, y con objeto de ampliar el rango de herramientas disponibles para ingeniería genética en frutos, se aprovechó el análisis de micromatrices para identificar genes de expresión específica en el ovario/fruto y se clonaron sus secuencias promotoras. Así se pudo construir una colección de vectores Gateway pENFRUIT con los que poder dirigir la expresión o el silenciamiento de un gen específicamente en diferentes fases del desarrollo del fruto de tomate. Una de las secuencias promotoras aisladas, PFF (3232 pb), mostró un perfil de actividad bifásico durante el desarrollo del fruto: un pico de actividad al principio de la fase III y otro en la fase IV. El patrón espacial punteado en esta última fase de actividad sugirió la existencia de un tipo celular (PPF(+)) o estadío transitorio específico asociado a la actividad del promotor PFF. El análisis transcriptómico de protoplastos PFF(+), reveló que este tipo celular o estadío transcriptómico, se define por un programa de expresión génica caracterizado por una mayor expresión de genes relacionados con la síntesis o aprovechamiento de sacarosa, y por una menor actividad de síntesis de proteínas y remodelación de la cromatina.
DescripciónTesis doctoral del Departamento de Biotecnología de la Universidad Politécnica de Valencia, realizada en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP-CSIC-UPV)
URIhttp://hdl.handle.net/10261/24025
Aparece en las colecciones: (IBMCP) Tesis
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