Variación natural en respuesta a la luz y temperatura en Arabidopsis thaliana

La adaptación permite a las plantas crecer y reproducirse con éxito, incluso en condiciones desfavorables y transitorias. Etapas importantes como el establecimiento inicial de las plántulas y la transición a la fase reproductiva son momentos cruciales para la trascendencia de la especie. El objetivo de esta tesis fue investigar la variación genética natural en respuestas de desetiolación, escape al sombreado y floración en una nueva población de mapeo de líneas recombinantes y endocriadas (RILs) entre las accesiones de Col y Pat de Arabidopsis thaliana. Se validó y caracterizó el mapa genético resultante y se identificó un área cromosómica en el brazo superior del cromosoma IV con distorsión de segregación en la población RIL. El mapeo genético reveló siete loci de rasgos cuantitativos (QTLs) significativos del crecimiento del hipocótilo para la respuesta de desetiolación y cuatro QTLs relevantes para la respuesta de escape al sombreado. Se identificó a Rc1 QTL, asociado con el tratamiento de luz roja (Rc), mientras que Bc1 QTL se asoció con los tratamientos de luz azul (Bc), rojo lejano (RLc) y oscuridad (Osc) para la desetiolación, y para el tratamiento de sombra simulada (SA) en la respuesta de escape al sombreado. Mediante la generación de familias de líneas independientes HIFs se validaron los efectos aditivos de Rc1 y Bc1 QTLs, y con el uso de mutantes disponibles se infirió que TZP sería el gen candidato para explicar la causalidad en Rc1 QTL. También se realizaron experimentos de floración combinando dos condiciones de fotoperiodo (día largo y día corto) y temperatura (con o sin vernalización). Se evaluaron los caracteres de tiempo y número de hojas a floración como así también caracteres foliares (largo y ancho de hoja y largo de peciolo). Se identificaron seis QTLs. Uno de los QTL más significativos, VERN1 QTL, se asoció a los fenotipos de días a floración y la longitud de la hoja, y colocalizó con Bc1 QTL. La caracterización fisiológica de HIFs y líneas isogénicas cercanas (NILs) generadas en esta tesis confirmaron los efectos aditivos de los alelos en VERN1 QTL para el fenotipo de días a floración, y también los efectos aditivos de la respuesta de elongación de hipocótilo en los tratamientos de luz Bc y RLc. Los resultados sugieren que MAF2 es el gen candidato más sólido para VERN1 QTL. Proponemos que MAF2 participaría en distintas etapas de desarrollo, integrando respuestas fotomorfogénicas y de vernalización. La información generada en esta tesis ayuda a comprender mejor las bases funcionales de la variabilidad genética natural en procesos relevantes del crecimiento y desarrollo de las plantas que pueden impactar sobre los rendimientos de los cultivos.

Doctorado en Ciencias Agropecuarias

186 p. : tbls., grafs., fot.