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Tesis:

Caracterización y expresión de genes implicados en la dormancia invernal del castaño (Castanea sativa Mill.)

  • Autor: IBAÑEZ GUTIERREZ, Cristian Andrés

  • Título: Caracterización y expresión de genes implicados en la dormancia invernal del castaño (Castanea sativa Mill.)

  • Fecha: 2007

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS

  • Departamentos: BIOTECNOLOGIA

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: ALLONA ALBERICH, Isabel

  • Resumen: Se ha investigado a nivel molecular la dormancia invernal de las especies leñosas utilizando como modelo el castaño europeo. Se ha avanzado en dos aspectos del proceso: 1.- La alteración del reloj circadiano que se produce en respuesta al frío descrita previamente en el Laboratorio, y 2.- Los cambios observados en el metabolismo de los glúcidos durante la dormancia. Se han caracterizado clones cDNA de los genes CsPRR5, CsPRR7, y CsPRR9 del reloj circadiano. Se ha comprobado que los mRNAs de estos genes y de CsTOC1 comienzan a acumularse desde el amanecer hasta el anochecer en el orden: CsPRR9 CsPRR7 CsPRR5 CsTOC1, siguiendo lo que se ha denominado en Arabidopsis "las ondas circadianas de expresión de la familia PRRs". Orden que es diferente al que se manifiesta en las monocotiledóneas arroz y Lemna spp. El frío provoca una alteración en el comportamiento de CsPRR5, CsPRR7 y CsPRR9, similar a la descrita para CsTOC1 y CsLHY, que provoca la desaparición de su ritmo circadiano. A 4ºC, estos cinco genes se expresan en castaño simultáneamente lo que en principio es incompatible con el normal funcionamiento del reloj de Arabidopsis si consideramos el modelo actualmente propuesto, que incluye tres bucles de retroalimentación en dos de los cuales participan algunos de estos genes. Estas diferencias en la respuesta al frío entre Arabidopsis y castaño, que suponen una alteración similar en la expresión de al menos 5 genes implicados directamente en el funcionamiento del reloj, sugieren que los cambios están relacionados con su mecanismo de regulación transcripcional y que involucran a algún factor clave del proceso. En relación al segundo aspecto, se han estudiado dos genes potencialmente implicados en el control de la síntesis de los oligosacáridos de la familia de la rafinosa (RFOs), que se induce tanto en la respuesta al frío como durante la dormancia: el gen CsDSP que codifica una proteínfosfatasa dual, supuestamente reguladora de la degradación del almidón en Arabidopsis, y el gen CsGolS1 que codifica la enzima galactinol sintasa. El aumento en la expresión de ambos genes que se produce tanto en las ramas de árboles adultos durante la dormancia como en el tallo de plántulas expuestas a 4ºC, es coherente con los cambios en las concentraciones de los carbohidratos que se producen en estas situaciones en las especies leñosas. Sin embargo, la expresión de ambos genes no sólo forma parte de la respuesta de la planta frente al frío, sino que está asociada de forma intrínseca al proceso de endodormancia. Plantas endodurmientes trasladadas a condiciones estándar (22ºC y LD), mantienen en sus ramas durante varias semanas, niveles elevados de los correspondientes mensajeros. Existe por tanto un control sobre la expresión de estos genes debido al estado de dormancia que es independiente de las bajas temperaturas.