Modulación de la sensibilidad a la luz en plantas. Mecanismos moleculares y aplicaciones agro-biotecnológicas
Incrementos en la densidad de cultivo producen aumentos en el rendimiento por área hasta alcanzar un óptimo. A partir de allí, densidades mayores pueden repercutir negativamente. Esto se debería a una mayor competencia por recursos y a señales lumínicas asociadas a altas densidades. Estas señales son percibidas por fotorreceptores de luz roja y rojo lejana conocidos como fitocromos. Dilucidar los mecanismos mediante los cuales las plantas modulan la sensibilidad a la luz es fundamental para diseñar estrategias que aplaquen el impacto negativo de altas densidades de cultivo sobre el rendimiento. En la primera etapa de esta tesis se estudiaron los papeles que cumplen ciertos actores de la señalización lumínica (PKS1, PKS2 y COP1) bajo condiciones controladas en la planta modelo, Arabidopsis thaliana. PKS1 y PKS2 promovieron una rama discreta de la señalización del fitocromo A (VLFR), e interactúaron negativamente entre sí. Un balance entre PKS1 y PKS2 sería necesario para respuestas VLFR normales. COP1, cuya función como represor de la fotomorfogénesis en oscuridad es bien conocida, mostró una inesperada correlación positiva entre los niveles de COP1 y la respuesta de plántulas de Arabidopsis a luz roja percibida por el fitocromo B. Al igual que PKS1 y PKS2, COP1 también demostró ser una proteína bifuncional (con actividad represora/activadora). Distintas variantes genéticas con niveles alterados de PKS1, PKS2, COP1 y PHYB (fitocromo B) fueron evaluadas a distintas densidades bajo radiación natural. La sobreexpresión de PHYB fue la estrategia más efectiva para producir insensibilidad a la densidad en Arabidopsis. La aplicación de esta estrategia en plantas de interés comercial (Solanum tuberosum) mostró que la sobreexpresión de PHYB es capaz de provocar mayores rendimientos en altas densidades de cultivo.
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis biblioteca |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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| Subjects: | FOTOMORFOGENESIS, FITOCROMO, TRANSDUCCION DE SEÑALES, DENSIDAD DE CULTIVO, RENDIMIENTO, ARABIDOPSIS THALIANA, SOLANUM TUBEROSUM, PHOTOMORPHOGENESIS, PHYTOCHROME, LIGHT SIGNALLING, PLANT DENSITY, YIELD, |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3808_Boccalandro http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n3808_Boccalandro_oai |
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| Summary: | Incrementos en la densidad de cultivo producen aumentos en el rendimiento por área hasta alcanzar un óptimo. A partir de allí, densidades mayores pueden repercutir negativamente. Esto se debería a una mayor competencia por recursos y a señales lumínicas asociadas a altas densidades. Estas señales son percibidas por fotorreceptores de luz roja y rojo lejana conocidos como fitocromos. Dilucidar los mecanismos mediante los cuales las plantas modulan la sensibilidad a la luz es fundamental para diseñar estrategias que aplaquen el impacto negativo de altas densidades de cultivo sobre el rendimiento. En la primera etapa de esta tesis se estudiaron los papeles que cumplen ciertos actores de la señalización lumínica (PKS1, PKS2 y COP1) bajo condiciones controladas en la planta modelo, Arabidopsis thaliana. PKS1 y PKS2 promovieron una rama discreta de la señalización del fitocromo A (VLFR), e interactúaron negativamente entre sí. Un balance entre PKS1 y PKS2 sería necesario para respuestas VLFR normales. COP1, cuya función como represor de la fotomorfogénesis en oscuridad es bien conocida, mostró una inesperada correlación positiva entre los niveles de COP1 y la respuesta de plántulas de Arabidopsis a luz roja percibida por el fitocromo B. Al igual que PKS1 y PKS2, COP1 también demostró ser una proteína bifuncional (con actividad represora/activadora). Distintas variantes genéticas con niveles alterados de PKS1, PKS2, COP1 y PHYB (fitocromo B) fueron evaluadas a distintas densidades bajo radiación natural. La sobreexpresión de PHYB fue la estrategia más efectiva para producir insensibilidad a la densidad en Arabidopsis. La aplicación de esta estrategia en plantas de interés comercial (Solanum tuberosum) mostró que la sobreexpresión de PHYB es capaz de provocar mayores rendimientos en altas densidades de cultivo. |
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