Caracterización del papel del factor de transcripción SHORT VEGETATIVE PHASE en el control del final de la floración

Abstract

[ES] Según Naciones Unidas, la población mundial ha estado aumentando de forma gradual hasta la actualidad y se espera que alcancemos los 9700 millones de personas en el 2050 (2100 millones más que en a actualidad). Hasta la fecha se ha asegurado la alimentación de esta población mediante el incremento de la producción agraria mundial, mejorando los rendimientos de nuestros cultivos, pero en gran medida también aumentando la superficie destinada a la agricultura y la ganadería. Lamentablemente, la superficie cultivable en el planeta es limitada, y las consecuencias del cambio climático (aumento de la temperatura, sequia, erosión, ¿) están ya provocando la perdida de miles de hectáreas cultivables. Ante este escenario, el desarrollo de plantas mas productivas y mejor adaptadas a las nuevas condiciones climáticas son una prioridad para la comunidad científica. La producción de flores/frutos/semillas de los cultivos utilizados depende en gran medida de la actividad de los meristemos inflorescentes que las plantas desarrollan durante la etapa reproductiva, y en consecuencia, del tiempo que dura esta actividad. Sorprendentemente, los factores que controlan la duración de la etapa reproductiva apenas se han estudiado. En plantas, el final de la etapa reproductiva esta controlado principalmente por dos mecanismos. El primero de ellos corresponde a una ruta génica dependiente de la edad que controla la actividad del meristemo inflorescente al final de la floración: La ruta FRUITFULL-APETALA2 (FUL-AP2). El otro mecanismo está controlado y depende del numero de semillas producido por la planta. Aunque este mecanismo se conoce desde hace mas de un siglo, las bases moleculares que lo gobiernan todavía son desconocidas. Se ha propuesto que el control del final de la floración ejercido por las semillas dependería, entre otros factores, de una señal móvil generada en las semillas que afectaría al funcionamiento del meristemo inflorescente y que una vez alcanzados unos niveles determinados desencadenaría el final de la floración suprimiendo la actividad meristemática.

Resultados preliminares de nuestro grupo sugieren un posible papel del factor de transcripción SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP) en el control del final de la floración en Arabidopsis. Además se han descrito claras interacciones entre SVP y los componentes de la ruta FUL-AP2 durante otros procesos del desarrollo, indicando que SVP podría ejercer un papel clave en el control de este proceso de desarrollo. De este modo, el TFM que proponemos consiste en la caracterización fenotípica y molecular del mutante svp en el contexto del final de la floración, así como su posible efecto en relación con las señales dependientes de la presencia de semillas. Además el papel de SVP se evaluará en diferentes condiciones de crecimiento, para evaluar su posible relación o dependencia con ciertas condiciones ambientales.

[EN] According to the United Nations, the world population has been increasing gradually until now and it is expected that we will reach 9.7 billion people in 2050 (2.1 billion more than today). To date, the feeding of this population has been ensured by increasing world agricultural production, improving the yields of our crops, but to a large extent also increasing the area devoted to agriculture and livestock. Unfortunately, the arable area on the planet is limited, and the consequences of climate change (increase in temperature, drought, erosion,...) are already causing the loss of thousands of arable hectares. Given this scenario, the development of more productive plants that are better adapted to the new climatic conditions are a priority for the scientific community. The production of flowers/fruits/seeds of the crops used depends to a great extent on the activity of the inflorescent meristems that the plants develop during the reproductive stage, and consequently, on the time that this activity lasts. Surprisingly, the factors that control the length of the reproductive stage have hardly been studied. In plants, the end of the reproductive stage is mainly controlled by two mechanisms. The first one corresponds to an age-dependent gene pathway that controls the activity of the inflorescent meristem at the end of flowering: The FRUITFULL-APETALA2 (FUL-AP2) pathway. The other mechanism is controlled and depends on the number of seeds produced by the plant. Although this mechanism has been known for more than a century, the molecular bases that govern it are still unknown. It has been proposed that the control of the end of flowering exercised by the seeds would depend, among other factors, on a mobile signal generated in the seeds that would affect the functioning of the inflorescent meristem and that, once certain levels were reached, would trigger the end of flowering. suppressing meristematic activity.

Preliminary results from our group suggest a possible role of the transcription factor SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP) in the control of the end of flowering in Arabidopsis. In addition, clear interactions between SVP and the components of the FUL-AP2 pathway have been described during other developmental processes, indicating that SVP could play a key role in the control of this developmental process. In this way, the TFM that we propose consists of the phenotypic and molecular characterization of the svp mutant in the context of the end of flowering, as well as its possible effect in relation to the signals dependent on the presence of seeds. In addition, the role of SVP will be evaluated in different growth conditions, to assess its possible relationship or dependence with certain environmental conditions.