Desarrollo vegetal

Estudio de un mutante partenocárpico como modelo para entender el desarrollo de fruto.

Visión general:

El mejoramiento de la calidad y/o el rendimiento de los frutos ha sido objetivo de los investigadores por mucho tiempo. A lo largo de los años se han desarrollado diferentes estrategias con este objetivo tales como mejoramiento convencional, producción de mutantes, y aproximaciones usando transgénicos. Estos procedimientos han puesto al descubierto una red de regulación donde varias hormonas actúan de manera compleja para regular el cuajado y desarrollo del fruto. Estas redes de regulación son compartidas de alguna manera entre las especies que poseen diferentes tipos de frutos. El entendimiento de las redes que controlan el desarrollo del fruto a nivel molecular y bioquímico puede ser muy útil para los mejoradores que buscan resolver los desafíos que presenta la resolución de los problemas agronómicos.

Objetivo: El objetivo general de la clase es profundizar en los aspectos básicos del desarrollo del fruto en una planta modelo a través de distintas aproximaciones experimentales. Objetivos de aprendizaje: Al finalizar la clase el estudiante podrá identificar qué hormonas participan en el desarrollo del fruto y cómo lo hacen. Describir los factores que contribuyen a la acumulación de hormonas y respuesta a las mismas. Describir cual es el significado del “cross talk” en los procesos de señalización por hormonas. Familiarizarse con las estrategias genéticas más frecuentemente usadas en la investigación en plantas (forward vs reverse genetics). Familiarizarse con diferentes herramientas que nos permiten analizar desde la expresión de genes hasta la obtención de sus productos finales y la integración de estos conceptos en un contexto fisiológico dentro de un proceso dado. Contenidos: 1) Descripción del modelo actual del desarrollo del fruto 2) Presentación del mutante partenocárpico. Análisis de la aproximación genética usada para la obtención del mismo: “forward genetics”; activation tagging. Identificación del gen que produce el fenotipo observado.

3) Describir las causas fisiológicas y morfológicas que llevan a la partenocarpia en el mutante

4) Análisis de genética reversa para investigar si el gen tiene un rol durante la reproducción de Arabidopsis.

5) Análisis usando el sobreexpresante del gen para ver si el mismo afecta las vías metabólicas que controlan el desarrollo del fruto.

6) Predicción de la función del gen combinando el análisis de datos públicos, metabolómica y la aproximación genética.

Clase teórica-práctica:

Cómo se establece la identidad de los tejidos reproductivos, observación de mutantes ABC. Análisis de expresión.

Literatura a consultar:

The Arabidopsis book: Flower development https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3244948/

John L. Bowman, David R. Smyth, Elliot M. Meyerowitz. The ABC model of flower development: then and now. Development 2012 139: 4095-4098; doi: 10.1242/dev.083972

Carbonell-Bejerano P, Urbez C, Carbonell J, Granell A, Perez-Amador MA (2010) A fertilization-independent developmental program triggers partial fruit development and senescence processes in pistils of Arabidopsis. Plant Physiol 154:163–172

Dorcey E, Urbez C, Blázquez MA, Carbonell J, Perez-Amador MA (2009) Fertilization-dependent auxin response in ovules triggers fruit development through the modulation of gibberellin metabolism in Arabidopsis. Plant J 58:318–332