Unveiling the role of Phytochrome Interacting Factor 1 (PIF1) homologs in tomato

Resum

La llum és un dels senyals ambientals més importants que influeixen en el cicle de vida de la planta. Les plantes han desenvolupat un conjunt de complexos mecanismes moleculars que detecten canvis en la qualitat i quantitat de la llum. Els PHYTOCHROME INTERACTING FACTORS (PIFs) són factors de transcripció que interactuen amb els fotoreceptors fitocroms (phy) i intervenen les respostes a llum vermella / vermella llunyana. Els PIF estan involucrats en la regulació d'una àmplia gamma de processos de desenvolupament. S'han estudiat àmpliament en Arabidopsis thaliana, però se sap molt poc sobre el seu paper en altres espècies. En aquesta tesi, vam investigar el paper dels dos homòlegs de PIF1 presents en tomàquet (Solanum lycopersicum): PIF1a i PIF1b._x000D_ L'anàlisi de l'expressió de PIF1a i PIF1b va mostrar patrons molt diferents, el que indica una possible divergència evolutiva en els seus rols. Els experiments d'estabilitat de les corresponents proteïnes en llum vermella i vermella llunyana van revelar que PIF1b ha perdut la seva capacitat d'interactuar amb PhyB, mentre que PIF1a encara pot fer-ho, confirmant la hipòtesi de divergència evolutiva._x000D_ D'altra banda, l'edició del genoma de plantes de tomàquet per CRISPR-CAS9 va generar línies de pèrdua de funció pif1a i pif1b, així com mutants dobles pif1a pif1b. La caracterització fenotípica d'aquests mutants va mostrar que tots dos factors de transcripció estan involucrats en la regulació de la germinació de les llavors, la síntesi de pigments en les fulles durant la des-etiolació i la producció de fruits. Altres processos estan regulats només per PIF1a, com l'allargament de pèls radiculars, la síntesi de glicoalcaloides esteroides en fulles, el temps de floració i el creixement i estovament del fruit. No identifiquem cap procés que estigui regulat específicament per PIF1b._x000D_ A causa del paper central de PIF1a, vam decidir realitzar experiments de RNA-seq en línies induïbles. Els resultats van mostrar que la inducció de PIF1a té un impacte relativament menor en el perfil transcriptòmic, i que els possibles gens diana de PIF1a en tomàquet són diferents dels identificats prèviament en Arabidopsis._x000D_ _x000D_ _x000D_ _x000D_ Totes aquestes dades en conjunt suggereixen que PIF1a i, en molt menor grau, PIF1b comparteixen algunes funcions amb el seu homòleg PIF1 d'Arabidopsis, però també il·lustren que s'han produït esdeveniments de neofuncionalització en tomàquet. Al fer això, l'evolució ha pogut utilitzar el potencial d'aquests factors de transcripció per regular nous processos específics en aquest cultiu d'interès agronòmic.

Data del Ajut	17 de set. 2020
Idioma original	Anglès
Supervisor	Manuel Rodríguez-Concepcíon (Director/a)