Gibberellins and ovule number: a molecular mechanism

• Autores: Daniela Barro Trastoy
• Directores de la Tesis: María Dolores Gómez Jiménez (dir. tes.), Miguel Angel Pérez Amador (dir. tes.), María Purificación Lisón Párraga (tut. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2022
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Vera Tornel (presid.), Cristina Ferrandiz Maestre (secret.), Nicolas Arnaud (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología por la Universitat Politècnica de València
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: RiuNet
• Resumen
  • español

    Como precursores de las semillas, los óvulos representan un órgano fundamental durante el ciclo de vida de la planta. Debido a su importancia, el desarrollo del óvulo ha sido estudiado durante décadas desde un punto de vista morfológico y molecular, lo que ha permitido dilucidar una compleja e intrincada red de regulación génica que lo gobierna. En concreto, la iniciación del óvulo está controlada por las hormonas vegetales auxinas, citoquininas y brasinoesteroides (BR), siendo todos ellos reguladores positivos del número de óvulos. Recientemente, demostramos que las giberelinas (GA) modulan negativamente el número de óvulos por la desestabilización de las proteínas DELLA. Sin embargo, aún debe aclararse cómo encajan las proteínas GA y DELLA en el modelo regulador para la iniciación del óvulo. El trabajo presentado en esta tesis doctoral tiene como objetivo aclarar el mecanismo molecular por el cual los GA actúan en la iniciación del óvulo. Después de una introducción completa, mostramos en el Capítulo 1 que tanto los GA como los BR regulan el número de óvulos en Arabidopsis independientemente de los niveles de actividad de la otra hormona, lo que sugiere que los GA y los BR actúan de forma independiente para controlar la iniciación del óvulo. En el Capítulo 2 proporcionamos evidencia genética y molecular que apunta a las proteínas DELLA que participan en la iniciación del óvulo mediante la interacción con el factor de transcripción CUC2 en las células placentarias. En conjunto, los hallazgos presentados aquí nos permitieron integrar las proteínas GA y DELLA en la red reguladora de genes que guía el inicio de los primordios de óvulos. Una discusión final destaca las preguntas abiertas que aún deben abordarse para comprender completamente el control hormonal de la iniciación del óvulo en las plantas.

  • English

    As precursors of seeds, ovules represent a fundamental organ during the plant life cycle. Due to their importance, ovule development has been studied for decades from a morphological and molecular point of view, allowing the elucidation of a complex and intricate gene regulatory network governing it. Specifically, ovule initiation is controlled by the plant hormones auxins, cytokinins and brassinosteroids (BRs), all of them being positive regulators of ovule number. Recently, we demonstrated that gibberellins (GAs) negatively module ovule number by the destabilization of DELLA proteins. However, how GAs and DELLA proteins fit in the regulatory model for ovule initiation still needs to be clarified. The work presented in this PhD thesis aims to clarify the molecular mechanism by which GAs act in ovule initiation. After a comprehensive introduction, we show in Chapter 1 that both GAs and BRs regulate ovule number in Arabidopsis regardless of the activity levels of the other hormone, suggesting that GAs and BRs act independently to control ovule initiation. In Chapter 2 we provide genetic and molecular evidence pointing to DELLA proteins participating in ovule initiation by the interaction with the CUC2 transcription factor in placental cells. Collectively, the findings presented here allowed us to integrate GAs and DELLA proteins in the gene regulatory network guiding ovule primordia initiation. A final discussion highlights open questions that still need to be addressed to fully understand the hormonal control of ovule initiation in plants.