El objetivo final de este proyecto es contribuir a una mejor comprensión del mecanismo subyacente en la metabolización de hormonas durante el descanso seminal, la germinación y las respuestas al estrés en plantas. x000D

La germinación y el descanso seminal se piensa que están controlados principalmente por el equilibrio de ABA y GA, dos hormonas vegetales. En Arabidopsis, NCED6 y NCED9 son los principales genes de síntesis de ABA en semillas. El árbol CYP707A2 de Arabidopsis es responsable del rápido decrecimiento en niveles de ABA y GA3ox1 y GA3ox23 son los principales genes para la síntesis de GA. x000D

Durante mi estancia en el Laboratorio Prof. Beachy, en el Centro de Ciencia Vegetal Donald Danforth (Missouri, EE. UU.), utilicé el Sistema de Genes Vegetales (PGSS) para modificar los niveles hormonales en semillas. PGSS se basa en el receptor ecdisónico y metoxifenozido (MOF), un ligando que actúa como inductor. En el PGSS, la promotora constitutiva CsV conduce la expresión del factor de transcripción AGE que contiene el receptor MOF. La adición de MOF activa la proteína AGE para inducir la expresión del gen de interés. Creé varios constructos de interruptor de genes que contienen los genes asociados a la metabolización de hormonas. x000D

Creé plantas silvestres árabes Col-0 que portan el vector AGE que contiene NCED6 (llamado AGE:NCED6) y seleccioné líneas haploides de varias líneas independientes. Realicé análisis fenotípicos y de expresión genética utilizando estas líneas en el Laboratorio Dr. Hiro Nonogaki, en la Universidad Estatal de Oregón, Corvallis, Oregon, EE. UU. x000D

Comprobamos la hipótesis de que la inducción de NCED6 sería suficiente para inhibir la germinación seminal. Los resultados preliminares mostraron que la inducción de NCED6 causó niveles aumentados de expresión de NCED6 en las semillas. Las semillas transgénicas inducas no completaron la germinación, mientras que normalmente lo hacían en ausencia del ligando. Los niveles de ABA en las semillas inducas fueron mayores que los de las semillas silvestres. La inhibición de la germinación en las semillas inducas se canceló con fluridona (un inhibidor de la síntesis de ABA), lo que demuestra que la inhibición de la germinación fue debida al aumento en la síntesis de ABA en las semillas. Estos resultados demostraron claramente que la germinación puede ser inhibida alterando los genes de síntesis de ABA. x000D

Las experiencias preliminares se realizaron utilizando semillas imbibidas maduras, sin embargo, para evitar la transmisión genética, es preferible imponer el descanso seminal en las plantas materna... x000D

El estrés por sequía es uno de los principales estímulos ambientales que limitan el crecimiento de las plantas en etapa de semillero y posterior desarrollo, afectando la producción de cultivos. La hormona ABA está involucrada no solo en la regulación de la germinación seminal sino también en las respuestas al estrés ambiental. Su acción es especialmente importante en la regulación del cierre de estomas bajo déficit hídrico y la activación de muchos genes de tolerancia a sequía. Por lo tanto, el papel de ABA en las respuestas al estrés también se investigará en este proyecto. De los nueve NCEDs de Arabidopsis, cinco están demostrados que están involucrados en la síntesis de ABA. Algunas características lo hacen especialmente interesante con respecto a su papel en las respuestas al estrés, aunque otros NCEDs probablemente también funcionen en las respuestas al estrés. Las líneas AGE-NCED6 se caracterizarán para la tolerancia/insensibilidad a sequía/salinidad. Ambos Profesores Beachy y Nonogaki están dispuestos a colaborar conmigo en los experimentos propuestos. x000D

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