Variación genética natural en las respuestas de escape al sombreado en Arabidopsis thaliana

Kasulin, Luciana

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Variación genética natural en las respuestas de escape al sombreado en Arabidopsis thaliana
Autor:	Kasulin, Luciana
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA)
Publicación en la Web:	2017-03-30
Fecha de defensa:	2014-03-31
Fecha en portada:	2014
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Director:	Botto, Javier F.
Consejero:	Muschietti, Jorge P.
Jurado:	Casal, Jorge José; Fanara, Juan José; Guiamet, Juan José
Idioma:	Español
Tema:	biología/fisiología vegetal
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5493_Kasulin
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5493_Kasulin.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5493_Kasulin
Ubicación:	Dep.BIO 005493
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Kasulin, Luciana. (2014). Variación genética natural en las respuestas de escape al sombreado en Arabidopsis thaliana. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5493_Kasulin

Resumen:

Las señales lumínicas percibidas por los fotorreceptores son importantes para una aclimataciónadecuada de las plantas a su ambiente natural. Las plantas detectan la baja relación rojo:rojo-lejano (R/RL) reflejada por la proximidad de las plantas vecinas respondiendo morfológicamente antes deser sombreadas. La disminución de luz R/RL promueve en las plantas el síndrome de escape alsombreado, SAS (del inglés, Shade Avoidance Syndrome) un conjunto de respuestas morfológicasque promueve el crecimiento de las estructuras vegetativas y mejora la competencia por luzevitando el sombreo por plantas vecinas. Es común encontrar una importante variación natural entrepoblaciones de una misma especie en respuesta a la luz. El objetivo de esta tesis fue estudiar lavariación natural en las respuestas asociadas al SAS en Arabidopsis thaliana, un modelo funcionalmuy atrayente para comprender cómo el genotipo determina la expresión de la plasticidadadaptativa de las plantas en ambientes lumínicos cambiantes. Mediante el mapeo de QTL en treslíneas recombinantes y endrocriadas, RILs (del inglés, Recombinant Inbred Lines) que compartenuna misma línea parental, Landsberg erecta, se identificaron los QTL comunes y divergentes en larespuesta de crecimiento del hipocotilo entre las poblaciones. Además se determinó y caracterizó lacontribución de ERECTA en distintas respuestas asociadas al SAS en las cuales los efectospleiotrópicos de este gen fueron dependientes del fondo genético. Por otro parte, se realizaronmapeos de asociación de GWAS (del inglés, Genome Wide Association Study) para caracteresvegetativos, florales y reproductivos en plantas cultivadas en condiciones de radiación natural ysombreado en el invernáculo. Si bien la resolución de los mapeos GWAS fue baja, se identificarondos QTNs (del inglés, Quantitative Trait Nucleotide) asociados al largo de la lámina y del vástagofloral. Además, se estudió la fisiología y la diversidad genética de plantas de A.thaliana recolectadasen la Patagonia Argentina. El árbol de similitud genética sugiere que las poblaciones patagónicasson idénticas entre sí y similares a las accesiones originarias de Italia, siendo la más cercana Tívoli. Por otra parte, se determinó que la accesión Patagonia es hiposensible a la luz roja y a la SAS, ytiene requerimientos de vernalización que correlacionan con los patrones de expresión de FLC. Finalmente, esta tesis ha contribuido a la incorporación de un nuevo genotipo de A.thaliana algermoplasma de esta especie que puede ser de interés para estudios futuros.

Abstract:

Light signals perceived by photoreceptors are important for acclimation of plants to their naturalenvironment. Plants detect low Red/Far-Red (R/FR) ratio reflected by the proximity of neighboringplants responding morphologically before being shaded. The decrease of R/FR ratio promotes theshade avoidance syndrome, SAS, a set of morphological responses that promotes the growth ofvegetative structures to improve competition for photosynthesis light. It is common to find a largenatural variation among populations of the same species in response to light. The aim of this thesiswas to study the SAS natural variation in Arabidopsis thaliana, a small crucifera and an attractivemodel to understand how genotype determines the expression of plant adaptive plasticity inchanging light environments. By mapping strategies, we explored the genetic bases of allelicvariations associated to the phenotype. We found common and divergent QTL (Quantitative Trait Loci) for hypocotyl growth induced by simulated shade among three RIL (Recombinant Inbred Lines) populations sharing the same parental line, Landsberg erecta. Furthermore we characterizedthe contribution of ERECTA in the shade. We found ERECTA pleiotropic effects in the SAS beingits effects dependent on the genetic background. Also we carried out genome wide mappingassociation study (GWAS) for vegetative, floral and reproductive traits for plants grown undernatural radiation and shade light in a greenhouse. However GWAS resolution was low in ourconditions, we mapped two QTNs (Quantitative Trait Nucleotide) associated with the length of leafand flowering stem. Moreover, we studied the physiology and genetic diversity of A.thaliana plantscollected in Patagonia, Argentina. The genetic similarity analysis suggests that Patagoniapopulations are identical between them, and similar to genotypes from Italy, being the closest Tivoliaccession. In addition, we demonstrated that Patagonia accession is hyposensitive to red light and SAS, and it has vernalization requirements that correlate with the expression patterns of FLC. Thisthesis also contributes adding a new genotype in the A.thaliana germplasm that may be of interestfor future studies.

Citación:

---------- APA ----------

Kasulin, Luciana. (2014). Variación genética natural en las respuestas de escape al sombreado en Arabidopsis thaliana. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5493_Kasulin

---------- CHICAGO ----------

Kasulin, Luciana. "Variación genética natural en las respuestas de escape al sombreado en Arabidopsis thaliana". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2014.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5493_Kasulin

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