Análisis funcional de la senescencia en Petunia hybrida orientada al mejoramiento del cultivo

• Autores: Astigueta, Francisco Horacio
• Año de publicación: 2020
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Fernández, Paula; Trupkin, Santiago Ariel
• Materia: PETUNIA HYBRIDA; TRANSCRIPCION; SENESCENCIA FOLIAR; SENESCENCIA FLORAL; PERFILES DE EXPRESION; MEJORAMIENTO GENETICO; PETUNIA HYBRIDA; TRANSCRIPTION FACTORS; LEAF SENESCENCE; PETAL SENESCENCE; EXPRESSION PROFILES; MOLECULAR BREEDING
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El proceso de senescencia foliar en plantas es un mecanismo complejo controlado por múltiples variables genéticas y ambientales que puede afectar el rendimiento de los cultivos. En los pétalos, la polinización es normalmente la señal externa que acelera la senescencia, mientras que en su ausencia depende principalmente de señales endógenas asociadas a la edad. Petunia hybrida es una de las plantas ornamentales con mayor relevancia económica a nivel mundial, donde el retraso de la senescencia tanto en hojas como en pétalos representan características buscadas por los mejoradores. El objetivo del proyecto fue identificar factores de transcripción candidatos de participar en la regulación de la senescencia foliar y de los pétalos en Petunia. Partiendo de factores de transcripción de las familias NAC y WRKY que mostraron cambios de expresión durante la senescencia foliar en Arabidopsis, caracterizamos los perfiles de expresión de los putativos ortólogos en P. hybrida en distintos tipos de senescencia que ocurren en hojas y pétalos. En conjunto con análisis fisiológicos y filogenéticos comparativos, se seleccionaron candidatos fuertes a regular dichos procesos en petunia. Estudios funcionales en líneas transgénicas de dos genes NAC candidatos, PhNAC024 y PhNAC017, permitieron determinar que ambos factores de transcripción actúan como reguladores positivos de la senescencia en las hojas y/o en los pétalos. El presente proyecto sienta las bases para la obtención de cultivares comerciales de petunia con senescencia retrasada, mediante la generación a futuro de mutaciones dirigidas de perdida de función para los genes identificados.
Progression of leaf senescence is a complex mechanism controlled by several genetic and environmental factors that may affect crop yields. In flowers, pollination acts as the main signal accelerating petal senescence, but in its absence, senescence is delayed and depends mainly on age-related signals. Petunia hybrida is an important economical ornamental crop used worldwide where delayed leaf and petal senescence are characteristics highly appreciated by ornamental breeders. In this work, we identify transcription factors governing leaf and petal senescence in petunia. Starting from transcription factors of the NAC and WRKY families that showed expression changes during leaf senescence in Arabidopsis, we characterized the expression profiles of their putative orthologues in P. hybrida in different types of senescence occurring in leaves and petals. Together with physiological and phylogenetic comparative analysis, we selected strong candidate genes for fine-tuning senescence in petunia. PhNAC024 and PhNAC017 were selected for functional analysis performed with overexpressing and silencing transgenic lines. Results reveals that both transcription factors act as positive leaf and/or petal senescence regulators in petunia. The present project sets the groundwork for the future generation of new petunia cultivars with delayed senescence trait through molecular breeding techniques of identified genes.
Fil: Astigueta, Francisco Horacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.