Fusarium verticillioides (Teleomorph Giberella moniliformis) is an ascomycete fungus responsible for ear and stalk rots of maize. Most importantly, it produces a group of mycotoxins called fumonisins upon colonization of maize kernels. Fumonisin B1 (FB1), the most prevalent fumonisin in nature, was first identified in 1988 and has been found to be toxic to human and animals. The gene cluster for FB1 biosynthesis and some environmental conditions responsible for the toxin production are known, but gaps in our understanding of the signaling pathways leading to FB1 biosynthesis still remain. MADS-box transcription factors (TF) are known to regulate diverse cellular functions in all eukaryotes, and in silico analyses revealed two genes, MADS1 and MAD2, in F. verticillioides. Reverse genetics studies indicated that MADS1 and MADS2 positively regulate sexual mating and FB1 biosynthesis but not pathogenicity in F. verticillioides. Furthermore, MADS1 was found to act as a broad regulator of polyketide-derived secondary metabolism. Additionally, population diversity studies were conducted in 164 F. verticillioides cultures isolated from 65 maize-producing counties in Texas. The result showed a fluid population with no particular niches formed. F. verticillioides strains were also isolated from counties that have previously tested negative for FB1 contamination in maize. The presence of the pathogen represents a risk for future FB1 contamination events if suitable conditions were to arise. My research revealed new genetic components involved in F. verticillioides secondary metabolite biosynthesis and provided a better understanding of the pathogen population fluidity in Texas.

A ausência de semente em videira, também chamada de apirenia, é amplamente apreciada pelo mercado consumidor de uvas de mesa. No entanto, os mecanismos moleculares que controlam a morfogênese da semente não são totalmente compreendidos. Por este trabalho, buscou-se caracterizar funcionalmente o gene candidato VviAGL11, avaliando seu papel na morfogênese de sementes de Vitis vinifera. Dados prévios permitiram determinar o padrão de expressão de VviAGL11 na camada da endotesta da casca da semente, que precisa alongar e aumentar o número de células para que haja a lignificação e a determinação do tamanho final da semente. No presente estudo, a função de VviAGL11 foi avaliada por meio de sua expressão ectópica no mutante de seedstick (AGL11) de Arabidopsis thaliana, o que restaurou o fenótipo e confirmou o papel direto deste gene no desenvolvimento da semente, sugerindo que a depleção de sua expressão é responsável pelo desenvolvimento errôneo da camada de endotesta da semente, culminando no fenótipo de apirenia típico. Além disso, a função de VviAGL11 foi avaliada em videira com o uso de plasmídeos vegetais. Os resultados permitiram demonstrar que a alta expressão de VviAGL11 na cultivar apirênica Linda, após tratamento, está relacionada com a presença de pequenas sementes que não foram encontradas nas amostras-controle não tratadas Além disso, cachos de ‘Italia’ e ‘Ruby’ tratados com o plasmídeo de silenciamento VviAGL11 mostraram diminuição da expressão desse gene, número reduzido de sementes e aumento do número de traços de sementes. Em conjunto, os resultados confirmam que VviAGL11 é um importante regulador da morfogênese de sementes em videira. Em adição, populações segregantes para ausência de sementes foram testadas com cinco marcadores SSR, dos quais três marcadores microssatélites mostraram-se relacionados à ausência de sementes e poderiam ser usados com 100% de eficiência em um haplótipo para seleção assistida. Ao mesmo tempo, nove marcadores do tipo SNPs e INDELs foram desenvolvidos com base na sequência do alelo de VviAGL11 associado à ausência de sementes em V. vinifera. Para os marcadores VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 e VvAGL11_KASP_9, polimorfismos foram observados segregando em indivíduos apirênicos genotipados, confirmando sua associação com a ausência de sementes e sugerindo seu uso na estratégia de seleção assistida rápida e eficaz de videiras apirênicas. / Grapevine seedlessness, also known as apyreny, is widely appreciated by the table grape’s market. Nevertheless, the molecular mechanisms that control seed morphogenesis are not fully understood. This study aimed to characterize the function of the candidate gene VviAGL11, evaluating its role in Vitis vinifera seed morphogenesis. Previous data allowed us to determine the VviAGL11 expression pattern in the endotesta layer of the seed coat, which needs to elongate and increase in cell number to accomplish seed lignification and final seed size. In the present study VviAGL11 function was evaluated by its ectopic expression in Arabidopsis thaliana seedstick (AGL11) mutant background, which restored the phenotype and confirmed the direct role of this gene in seed development, suggesting that depletion of its expression is responsible for the erroneous development of the endotesta layer of the seed, therefore culminating in the typical seedless phenotype. Furthermore, we evaluated VviAGL11 function in grapevine with the use of plant plasmids. The results showed that a high expression of VviAGL11 in the seedless cultivar Linda, after treatment, was related with the presence of small seeds that were not found in untreated control samples Additionally, seeded ‘Italia’ and ‘Ruby’ bunches treated with a VviAGL11-silencing plasmid showed decreased gene expression, reduced number of seeds and increased number of seed traces. Taken together, the results confirm that VviAGL11 is a key master regulator of seed morphogenesis in grapevine. Moreover, segregating populations for seedlessness were tested with five SSR markers of which three microsatellite markers were proven to be related with seedlessness and could be used with 100% efficiency in a haplotype for assisted selection. Additionally, nine unique SNPs and INDELs markers were developed based on VviAGL11 allele associated with the absence of seeds in V. vinifera. For the markers VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 and VvAGL11_KASP_9, polymorphisms were observed segregating in genotyped seedless individuals, confirming their seedlessness association and suggesting their use in fast and effective assisted selection strategy for seedlessness grapevines.

A ausência de semente em videira, também chamada de apirenia, é amplamente apreciada pelo mercado consumidor de uvas de mesa. No entanto, os mecanismos moleculares que controlam a morfogênese da semente não são totalmente compreendidos. Por este trabalho, buscou-se caracterizar funcionalmente o gene candidato VviAGL11, avaliando seu papel na morfogênese de sementes de Vitis vinifera. Dados prévios permitiram determinar o padrão de expressão de VviAGL11 na camada da endotesta da casca da semente, que precisa alongar e aumentar o número de células para que haja a lignificação e a determinação do tamanho final da semente. No presente estudo, a função de VviAGL11 foi avaliada por meio de sua expressão ectópica no mutante de seedstick (AGL11) de Arabidopsis thaliana, o que restaurou o fenótipo e confirmou o papel direto deste gene no desenvolvimento da semente, sugerindo que a depleção de sua expressão é responsável pelo desenvolvimento errôneo da camada de endotesta da semente, culminando no fenótipo de apirenia típico. Além disso, a função de VviAGL11 foi avaliada em videira com o uso de plasmídeos vegetais. Os resultados permitiram demonstrar que a alta expressão de VviAGL11 na cultivar apirênica Linda, após tratamento, está relacionada com a presença de pequenas sementes que não foram encontradas nas amostras-controle não tratadas Além disso, cachos de ‘Italia’ e ‘Ruby’ tratados com o plasmídeo de silenciamento VviAGL11 mostraram diminuição da expressão desse gene, número reduzido de sementes e aumento do número de traços de sementes. Em conjunto, os resultados confirmam que VviAGL11 é um importante regulador da morfogênese de sementes em videira. Em adição, populações segregantes para ausência de sementes foram testadas com cinco marcadores SSR, dos quais três marcadores microssatélites mostraram-se relacionados à ausência de sementes e poderiam ser usados com 100% de eficiência em um haplótipo para seleção assistida. Ao mesmo tempo, nove marcadores do tipo SNPs e INDELs foram desenvolvidos com base na sequência do alelo de VviAGL11 associado à ausência de sementes em V. vinifera. Para os marcadores VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 e VvAGL11_KASP_9, polimorfismos foram observados segregando em indivíduos apirênicos genotipados, confirmando sua associação com a ausência de sementes e sugerindo seu uso na estratégia de seleção assistida rápida e eficaz de videiras apirênicas. / Grapevine seedlessness, also known as apyreny, is widely appreciated by the table grape’s market. Nevertheless, the molecular mechanisms that control seed morphogenesis are not fully understood. This study aimed to characterize the function of the candidate gene VviAGL11, evaluating its role in Vitis vinifera seed morphogenesis. Previous data allowed us to determine the VviAGL11 expression pattern in the endotesta layer of the seed coat, which needs to elongate and increase in cell number to accomplish seed lignification and final seed size. In the present study VviAGL11 function was evaluated by its ectopic expression in Arabidopsis thaliana seedstick (AGL11) mutant background, which restored the phenotype and confirmed the direct role of this gene in seed development, suggesting that depletion of its expression is responsible for the erroneous development of the endotesta layer of the seed, therefore culminating in the typical seedless phenotype. Furthermore, we evaluated VviAGL11 function in grapevine with the use of plant plasmids. The results showed that a high expression of VviAGL11 in the seedless cultivar Linda, after treatment, was related with the presence of small seeds that were not found in untreated control samples Additionally, seeded ‘Italia’ and ‘Ruby’ bunches treated with a VviAGL11-silencing plasmid showed decreased gene expression, reduced number of seeds and increased number of seed traces. Taken together, the results confirm that VviAGL11 is a key master regulator of seed morphogenesis in grapevine. Moreover, segregating populations for seedlessness were tested with five SSR markers of which three microsatellite markers were proven to be related with seedlessness and could be used with 100% efficiency in a haplotype for assisted selection. Additionally, nine unique SNPs and INDELs markers were developed based on VviAGL11 allele associated with the absence of seeds in V. vinifera. For the markers VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 and VvAGL11_KASP_9, polymorphisms were observed segregating in genotyped seedless individuals, confirming their seedlessness association and suggesting their use in fast and effective assisted selection strategy for seedlessness grapevines.

A ausência de semente em videira, também chamada de apirenia, é amplamente apreciada pelo mercado consumidor de uvas de mesa. No entanto, os mecanismos moleculares que controlam a morfogênese da semente não são totalmente compreendidos. Por este trabalho, buscou-se caracterizar funcionalmente o gene candidato VviAGL11, avaliando seu papel na morfogênese de sementes de Vitis vinifera. Dados prévios permitiram determinar o padrão de expressão de VviAGL11 na camada da endotesta da casca da semente, que precisa alongar e aumentar o número de células para que haja a lignificação e a determinação do tamanho final da semente. No presente estudo, a função de VviAGL11 foi avaliada por meio de sua expressão ectópica no mutante de seedstick (AGL11) de Arabidopsis thaliana, o que restaurou o fenótipo e confirmou o papel direto deste gene no desenvolvimento da semente, sugerindo que a depleção de sua expressão é responsável pelo desenvolvimento errôneo da camada de endotesta da semente, culminando no fenótipo de apirenia típico. Além disso, a função de VviAGL11 foi avaliada em videira com o uso de plasmídeos vegetais. Os resultados permitiram demonstrar que a alta expressão de VviAGL11 na cultivar apirênica Linda, após tratamento, está relacionada com a presença de pequenas sementes que não foram encontradas nas amostras-controle não tratadas Além disso, cachos de ‘Italia’ e ‘Ruby’ tratados com o plasmídeo de silenciamento VviAGL11 mostraram diminuição da expressão desse gene, número reduzido de sementes e aumento do número de traços de sementes. Em conjunto, os resultados confirmam que VviAGL11 é um importante regulador da morfogênese de sementes em videira. Em adição, populações segregantes para ausência de sementes foram testadas com cinco marcadores SSR, dos quais três marcadores microssatélites mostraram-se relacionados à ausência de sementes e poderiam ser usados com 100% de eficiência em um haplótipo para seleção assistida. Ao mesmo tempo, nove marcadores do tipo SNPs e INDELs foram desenvolvidos com base na sequência do alelo de VviAGL11 associado à ausência de sementes em V. vinifera. Para os marcadores VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 e VvAGL11_KASP_9, polimorfismos foram observados segregando em indivíduos apirênicos genotipados, confirmando sua associação com a ausência de sementes e sugerindo seu uso na estratégia de seleção assistida rápida e eficaz de videiras apirênicas. / Grapevine seedlessness, also known as apyreny, is widely appreciated by the table grape’s market. Nevertheless, the molecular mechanisms that control seed morphogenesis are not fully understood. This study aimed to characterize the function of the candidate gene VviAGL11, evaluating its role in Vitis vinifera seed morphogenesis. Previous data allowed us to determine the VviAGL11 expression pattern in the endotesta layer of the seed coat, which needs to elongate and increase in cell number to accomplish seed lignification and final seed size. In the present study VviAGL11 function was evaluated by its ectopic expression in Arabidopsis thaliana seedstick (AGL11) mutant background, which restored the phenotype and confirmed the direct role of this gene in seed development, suggesting that depletion of its expression is responsible for the erroneous development of the endotesta layer of the seed, therefore culminating in the typical seedless phenotype. Furthermore, we evaluated VviAGL11 function in grapevine with the use of plant plasmids. The results showed that a high expression of VviAGL11 in the seedless cultivar Linda, after treatment, was related with the presence of small seeds that were not found in untreated control samples Additionally, seeded ‘Italia’ and ‘Ruby’ bunches treated with a VviAGL11-silencing plasmid showed decreased gene expression, reduced number of seeds and increased number of seed traces. Taken together, the results confirm that VviAGL11 is a key master regulator of seed morphogenesis in grapevine. Moreover, segregating populations for seedlessness were tested with five SSR markers of which three microsatellite markers were proven to be related with seedlessness and could be used with 100% efficiency in a haplotype for assisted selection. Additionally, nine unique SNPs and INDELs markers were developed based on VviAGL11 allele associated with the absence of seeds in V. vinifera. For the markers VvAGL11_KASP_2, VvAGL11_KASP_3, VvAGL11_KASP_8 and VvAGL11_KASP_9, polymorphisms were observed segregating in genotyped seedless individuals, confirming their seedlessness association and suggesting their use in fast and effective assisted selection strategy for seedlessness grapevines.

Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:53:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_Pedro_M.pdf: 2104641 bytes, checksum: 7acaf538c544b73058eb3bbaf4bf0ee5 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Na planta modelo Arabidopsis thaliana o desenvolvimento do fruto foi amplamente estudado e uma série de genes foram relacionados com a ontogênese e o amadurecimento. A identidade dos tecidos dos frutos secos de Arabidopsis é determinada principalmente pelos genes FRUITIFULL (FUL) e SHATTERPROOF (SHP), pertencentes à família multigênica MADS-box. Homólogos a estes genes foram encontrados em frutos carnosos, no entanto a expressão destes homólogos e o papel biológico dos mesmos durante o desenvolvimento dos frutos carnosos são desconhecidos. No banco de dados de genes expressos em Citrus (CitEST), sequências homólogas a FUL e SHP foram encontradas. Uma vez que os frutos de Citrus são carnosos e não apresentam as mesmas estruturas dos frutos de Arabidopsis, decidiu-se caracterizar detalhadamente o desenvolvimento dos frutos em Citrus sinensis e Citrus reticulata e estudar as possíveis funções dos homólogos de FUL e SHP durante o desenvolvimento dos frutos em C. sinensis. Técnicas de microscopia óptica e eletrônica de varredura foram utilizadas para caracterização do desenvolvimento dos frutos. Resultados de RT-PCR mostraram a expressão diferencial dos homólogos de Citrus de FUL e SHP em frutos maduros. Os resultados de hibridização in situ mostraram que o homólogo de FUL expressou-se diferencialmente durante o desenvolvimento do fruto, principalmente nas células secretoras das cavidades oleíferas e das vesículas de suco, nos tecidos do epicarpo, mesocarpo e endocarpo. O homólogo de SHP também se expressou no epicarpo, mesocarpo, endocarpo e nas vesículas de suco. Os resultados obtidos poderão auxiliar num melhor entendimento do desenvolvimento do fruto em Citrus. / Abstract: Fruit development is extensively studied in the model plant Arabidopsis thaliana and a number of genes is being related to the control of fruit ontogenesis and ripening. The FRUITFULL (FUL) and SHATTERPROOF (SHP) genes, which belong to the MADS-box multigenic family are, in large part, responsible for determining the identity of the Arabidopsis dry fruit tissues. Homologs to these genes have been described for species harbouring fleshy fruits, but the expression patterns and biological functions for these genes during fruit development are unknown. Sequences showing similarity to FUL and SHP were found at the database of the CitEST Project (expressed sequence tags in Citrus). Since Citrus fruits are fleshy and do not have the same structures of the Arabidopsis fruits, we decided to characterize in detail the development of fruits in Citrus sinensis and Citrus reticulata and to study the possible functions of FUL and SHP homologues during the development of C. sinensis fruits. These sequences were characterized by bioinformatic's tools and phylogenetic analysis. The use of light and scanning electron microscopy (SEM) techniques allowed the morpho-anatomical characterization of Citrus fruit development. The RT-PCR results showed a preferential expression of FUL and SHP in developing fruits. The in situ hybridization results showed that the C. sinensis homolog of the FUL gene is differentially expressed in the secretory cells of the oil cavity as well as in the juice vesicles, epicarp, mesocarp and endocarp tissues. The homolog of the SHP gene also expressed in epicarp, mesocarp, endocarp and juice vesicles. All the results taken together might contribute to a better understanding of the processes involved in Citrus fruit development. / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal

La floraison, une des étapes cruciales du cycle de vie des plantes, est influencée par les facteurs environnementaux tels que la température et la durée d'ensoleillement. La majorité des espèces végétales évoluant en zones tempérées ont fort avantageusement développé des mécanismes d'adaptation leur permettant de mieux synchroniser leur développement en condition de basses températures et de courte durée d'ensoleillement. En réponse au stress causé par une longue exposition aux basses températures, les plantes induisent un processus nommé vernalisation qui consiste à induire une floraison précoce chez les plantes sensibles. Cette capacité à promouvoir la floraison peut également être acquise selon la sensibilité de chaque plante par une longue ou courte exposition de lumière (photopériode). Ces mécanismes d'adaptation favorisent une floraison au moment opportun et assurent une bonne reproduction. Chez Arabidopsis, des analyses génétiques et moléculaires ont démontré que l'expression de nombreux gènes était modulée en réponse aux variations de basses températures et de lumière afin de bien synchroniser la transition florale. La plupart des gènes ayant un rôle majeur dans la régulation de la floraison en réponse aux variations de températures et de lumière code pour des protéines conservées chez les eucaryotes et impliquées dans divers aspects du développement et la reproduction des espèces: les facteurs de transcription de type MADS-box. D'ailleurs, toutes les voies de régulation de la floraison chez Arabidopsis convergent vers un répresseur central, le gène FLC (Flowering locus C) qui code pour un facteur de transcription de type MADS-box. Chez les céréales, aucun homologue de FLC n'est, à ce jour, identifié et très peu de gènes MADS-box ont une fonction connue. Afin de pousser la caractérisation des gènes MADS-box chez les céréales et d'élucider leurs rôles lors de la régulation de la floraison, l'identification de cette famille de gènes a été entreprise chez le blé. Le blé hexaploïde a été choisi comme modèle d'étude à cause de sa grande variabilité de réponses face aux stress, ce qui lui confère une grande résistance et aptitude à pousser dans des zones où le climat et les saisons sont variables. De plus. il est plus intéressant au niveau agronomique, nutritif et économique qu'Arabidopsis. Par contre, ce choix s'accompagne d'un grand défi du fait de la taille et de la complexité du génome du blé. mais également des caractéristiques structurales et évolutives de la famille de gènes MADS-box. Pour ces raisons, une approche génomique combinant des outils bioinformatiques et des études moléculaires a été utilisée. L'identification d'ADNc de MADS-box chez le blé hexaploïde, par recherche de bases de données, par PCR ou criblage de banques, montre que plus d'une cinquantaine de facteurs MADS-box sont codés par ses génomes. En général, ces facteurs présentent une grande conservation de structures et de fonctions durant l'évolution chez les angiospermes. Une analyse moléculaire sommaire de membres de la famille MADS-box, en réponse à la vernalisation et à la photopériode, a permis d'identifier et d'associer un de ces facteurs, nommé TaVRT-2, à la régulation de la floraison. En réponse à la vernalisation, l'ARNm de TaVRT-2 s'accumule seulement durant la phase végétative du blé d'hiver et ce profil est inversement proportionnel à celui du gène majeur de vernalisation VRNl/TaVRT-l. Ce résultat suggérait que TaVRT-2 pouvait retarder la transition florale en réprimant l'expression de TaVRT-l ou bien que Ta VRT-I induisait la floraison après la répression de TaVRT-2. Or, les études génétiques indiquaient que l'accumulation de TaVRT-l était un des événements les plus tardifs dans l'induction de la floraison. De plus, les études d'interactions protéiques indiquent que TaVRT-2 est capable de former des hétérodimères, surtout avec TaVRT-l. Enfin, la présence au niveau de son promoteur d'un élément cis spécifique au MADS-box suggérait plutôt que TaVRT-2 régule négativement l'expression de TaVRT-l. Toutes ces données soutenaient l'hypothèse que TaVRT-2 est un régulateur négatif de TaVRT-l et donc de la transition florale chez le blé. Grâce à des études de liaisons in vitro et par expression transitoire in vivo, il est démontré que la protéine TaVRT-2 réprime la transcription du gène TaVRT-l en se liant directement sur le promoteur et probablement en recrutant d'autres facteurs importants. Des études chez des plantes transgéniques confirment que TaVRT-2 est capable de retarder la floraison et qu'il est impliqué dans la voie autonome de régulation de la floraison. Le clonage des gènes MADS-box de blé a permis de voir que les acteurs majeurs impliqués dans la régulation de la vernalisation sont différents entre espèces monocotylédones et dicotylédones. En ce sens, l'identification de TaVRT-2 constitue une contribution importante dans l'étude des mécanismes de régulation de la floraison. L'implication de TaVRT-2 dans les voies de régulation de la floraison (vernalisation, photopériode et autonome) démontre qu'il est un répresseur central de la floraison chez les céréales à l'instar de FLC chez Arabidopsis. Ces résultats montrent à quel point une meilleure compréhension des mécanismes d'adaptation des plantes face aux changements environnementaux peut contribuer à une bonne synchronisation de la floraison et du développement chez les céréales. En perspective, cette étude offre des avenues intéressantes sur le plan de l'amélioration des stratégies agricultrices et de l'augmentation de la productivité céréalière. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Blé hexaploïde, Facteurs de transcription, MADS-box, Floraison, Vernalisation, Photopériode.

Las leguminosas son el segundo grupo de plantas en importancia agronómica. Sin embargo, se conoce poco sobre sus procesos de floración, a pesar de la importancia que tienen en los sistemas de producción de las mismas. En el presente trabajo, se utilizó como sistema modelo la leguminosa Medicago truncatula para estudiar la floración en este grupo de plantas. Se pretendía aislar y caracterizar genes de la familia MADS-box en esta especie, los cuales están involucrados en el desarrollo floral y la transducción de señales. Se estudiaron 11 genes MADS-box: dos genes de clase B (MtTM6 y MtNMH7), tres genes de clase C (MtSHP, MtAGa y MtAGb), un gen de clase E (MtSEP) y cinco genes que no forman parte del modelo ABC(DE) (MtAGL6, MtAGL6-like, MtSOC1a, MtSOC1b y MtSOC1-like). Los patrones de expresión de estos genes se analizaron mediante Northern blot e hibridación in situ, observando que todos se expresan en diferentes tejidos florales y/o diferentes estadios de desarrollo floral. Se prestó especial atención a la caracterización funcional de los genes de clase C, debido a su importancia en los procesos reproductivos de las plantas, por lo que se estudiaron los genes MtAGa y MtAGb, homólogos al gen de clase C AGAMOUS. Se analizaron plantas transgénicas con construcciones de RNA interferente y un mutante de pérdida de función C etiquetado por el retrotransposón Tnt1. Además, utilizando la tecnología VIGS se obtuvieron plantas de M. truncatula y de Pisum sativum (leguminosa filogenéticamente cercana) con pérdida de función de los genes MtAGa/MtAGb y PsAGa/PsAGb, respectivamente. También se realizaron experimentos de ganancia de función mediante la expresión constitutiva en el sistema heterólogo Arabidopsis thaliana. Los resultados obtenidos indican que MtAGa y MtAGb son genes de clase C que además de ser funcionalmente redundantes, se han subfuncionalizado, distribuyendo la función C ancestral entre ambos parálogos, de tal manera que MtAGa tiene un papel prioritario en la determinación del meristemo floral, mientras que MtAGb juega un papel clave en la especificación de la identidad de los órganos reproductores florales. / Serwatowska, J. (2012). Aislamiento y caracterización de genes MADS-box en Medicago truncatula: duplicaciones génicas y subfuncionalización en el linaje euAGAMOUS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15077

Le riz (Oryza sativa L) est la source principale d'alimentation pour plus de la moitié de la population mondiale (Khush, 2005). La production de riz devrait augmenter de plus de 40% en 2030 pour satisfaire la demande de croissance de la population. Chaque année, environ 25% de la production est perdue à cause des insectes ravageurs, des maladies et des mauvaises herbes (Khus, 2005). Des pertes semblables sont dues aux stress abiotiques comme la sécheresse. L'objectif de mon travail de thèse a consisté à étudier la fonction de deux facteurs de transcription (FT) à boîte MADS OsMADS25 et OsMADS26 dans la réponse aux stress ou dans le développement. Pour cela, j'ai généré des lignées de riz surexprimant les ADNc codant ces FT et aussi des lignées interférées pour le gène OsMADS26 en utilisant deux GST différentes pour induire de l'ARN interférence destiné à détruire les ARNm OsMADS26. Dans le cas du gène OsMADS25 qui appartient à un groupe de cinq gènes phylogénétiquement proches, j'ai généré des plantes exprimant la protéine OsMADS25 fusionnée avec le motif répresseur dominant de la transcription EAR. Les lignées T2 exprimant le FT OsMADS25 fusionné au motif EAR présentent un phénotype semblable à celui d'une lignée d'insertion de TDNA dans ce gène. Ces plantes sont caractérisées par une forte réduction du nombre de leur talle et par une hauteur plus importante de la talle principale. Les plantes qui surexpriment OsMADS25 natif ne présentent pas de phénotype particulier. Ceci suggère que le gène OsMADS25 pourrait être impliqué dans la régulation du nombre de talles chez le riz bien qu'il soit exprimé au niveau de la racine. Le mode d'action du gène OsMADS25 sur le contrôle du développement des méristèmes axillaire du riz reste à préciser. Les lignées interférées OsMADS26 présentent une meilleure résistance à Magnaporthe oryzae (Mo) et à Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (Xoo), deux principaux pathogènes du riz, et aussi une meilleure capacité de restauration après l'application d'un stress hydrique par rapport aux lignées témoin tandis que les lignées surexprimant OsMADS26 sont plus sensibles à ces stress. Les analyses de QPCR et du transcriptome que nous avons effectuées ont mis en évidence l'expression constitutive plus élevée dans les lignées interférées de plusieurs gènes de réponse aux stress biotique et abiotique. Ces résultats suggèrent que OsMADS26 pourrait être un inhibiteur général des mécanismes de défense de la plante et que les plantes interférée OsMADS26 sont dans un statut physiologique de type primed-like qui leur permettent d'être plus résistantes aux stress. Les lignées interférées pour OsMADS26 sont très peu affectées dans leur développement. Le gène OsMADS26 est donc un gène très intéressant pour les programmes d'amélioration du riz / MADS-box transcription factors (TF) have been mostly characterized for their involvement of plant development such as floral organogenesis and flowering time. Some of them are involved in stress related developmental processes such as abscission, fruit ripening and senescence. Overexpression of the rice OsMADS26 TF suggested a function in stress response. Here we report that OsMADS26 interfered lines presented a better resistance against two major pathogens of rice, Xanthomonas oryzae (Xoo) and Magnaportae oryzae (Mo) and a better recovery capacity after a water stress period. Transcriptome analysis revealed that several biotic and abiotic stresses related genes were up regulated in OsMADS26 interfered lines. In addition QPCR analysis showed that the expression of a set of biotic and abiotic genes was induced when OsMADS26 interfered lines were infected by Xoo or submitted to a water stress. This indicated that OsMADS26 is a negative regulator of biotic and abiotic stress response in rice. Taking in account the data previously published that showed that inducible overexpression of OsMADS26 resulted in the activation of expression of genes involved in jasmonic acid or reactive oxygen species biosynthesis, we postulate that OsMADS26 may be a hub regulator of stress response in rice and that it may be posttranscriptional regulated to modulate negatively or positively rice response to various stresses.In addition we have shown in this thesis that an insertion mutant line disrupting the OsMADS25 gene is characterized by a reduced number of tiller. This phenotype was also obtained in transgenic lines expressing the OsMADS25 transcription factor fused with a dominant motif inhibitor of transcription. Thissuggested that OsMADS25 is involved in the control of tiller development in rice.Key words: Rice, stress, blast, tillering, MADS-box, transcription factor, OsMADS26, OsMADS25, transcriptome

Orientador: Marcelo Carnier Dornelas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:46:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aizza_LilianCristinaBaldon_M.pdf: 4635864 bytes, checksum: b27d03cf7e934f1060d7a39ebc654ca3 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Algumas estruturas relacionadas à atração de agentes polinizadores foram incorporadas aos órgãos reprodutivos, resultando em inovações florais que aperfeiçoaram a reprodução durante a evolução das angiospermas. Passiflora é um exemplo de diversidade e complexidade floral. A característica mais marcante do gênero é a presença de uma corona de filamentos entre o perianto e o androginóforo, cuja principal função parece ser a atração de polinizadores. Neste estudo, a ontogenia da corona foi investigada em quatro espécies e um híbrido interespecífico artificial, representando os dois maiores subgêneros: P. edulis var flavicarpa Deg, P. coccinea Aubl., P. 'Lady Margaret' (híbrido P. edulis x P. coccinea) pertencentes ao subgênero Passiflora, P. tulae Urban e P. suberosa L. do subgênero Decaloba. A descrição morfo-anatômica comparativa do desenvolvimento da corona foi obtida com a utilização de microscopia de luz e eletrônica de varredura. Fragmentos correspondentes a homólogos dos genes MADS-box foram clonados de P. edulis e usados em análises filogenéticas. Estes fragmentos compartilharam similaridade com as sequências dos fatores de transcrição MADS-box em Arabidopsis: APETALA1, PISTILLATA e AGAMOUS. Estas sequências foram nomeados PeAPETALA1, PePISTILLATA e PeAGAMOUS, respectivamente. Os padrões de expressão destes genes foram investigados em diferentes tecidos vegetais por RT-PCR e em botões florais em diferentes estágios de desenvolvimento por hibridização in situ. / Abstract: Some structures related to the attraction of pollinators were incorporated into the reproductive organs, resulting in floral innovations that have improved plant reproduction during the evolution of angiosperms. Passiflora is an example of floral diversity and complexity. The most striking feature of the genus is the presence of corona filaments between the perianth and androgynophore, whose main function seems to be the attraction of pollinators. In this study, the ontogeny of the corona was investigated in four Passiflora species representing the two major subgenera. Belonging to the subgenus Passiflora are P. edulis var flavicarpa, P. coccinea Aubl. and the artificial interspecific hybrid P. 'Lady Margaret' (P. edulis x P. coccinea). P. tulae Urban and P. suberosa L. belong to subgenus Decaloba. The comparative morpho-anatomical description of the corona development was obtained with the use of light microscopy and scanning electron microscopy. Fragments corresponding to homologs of the MADS-box genes were cloned from P. edulis and used in filogenetic analyzes. These fragments showed similarity with the sequences of the Arabidopsis MADS-box transcription factors: APETALA1, PISTILLATA and AGAMOUS. Thus, these Passiflora sequences were named PeAPETALA1, PePISTILLATA and PeAGAMOUS, respectively. The expression patterns of these genes were investigated in different plant tissues by RT-PCR and in flower buds with different stages of corona development by in situ hybridization. / Mestrado / Mestre em Biologia Vegetal

Titre du projet: Recherche de marqueurs moléculaires précoces de l’anomalie florale mantled du palmier à huile Objectifs : - identifier des marqueurs d’expression de la variation somaclonale mantled par comparaison entre les transcriptomes conformes et variants.- valider la capacité de discrimination des marqueurs sélectionnés lors des stades précoces du processus in vitro. Stratégie et Méthode: Analyse transcriptomique de l’inflorescence normale de palmier à huile et construction d’un transcriptome de référence. Technique : RNAseq, séquençage Illumina.Identification des séquences et voies de régulation d’intérêt. Technique: analyse bioinformatique des données de séquençage.Comparaison entre les trancriptomes issus d’inflorescences normales vs. mantled par re-séquençage de banques obtenues ) partir de différents génotypes clonaux. Technique : Illumina.Identification des séquences présentant de manière cohérente des profils d’expression dépendant du phénotype. Technique : analyse bioinformatique des données de séquençage, analyse statistique des profils d’expression. Validation des marqueurs candidats sur des paires de régénérants normal/mantled issus de lignées clonales variées, ainsi que sur des cultures in vitro à différents stades du processus de régénération. Technique : PCR quantitative (q-PCR). / Project title : Search for early molecular markers of the mantled floral variation of oil palmObjectives : - identifying expression markers of the mantled somaclonal variation through the comparison between the true-to-type and the variant transcriptome. - assessing the discriminating power of the selected markers at early stages of the in vitro process.Strategy and Methods : Transcriptomic analysis of the normal oil palm inflorescence, construction of a reference transcriptome. Technique : RNAseq, Illumina sequencing.Identification of sequences and pathways of interest. Technique : bioinformatic analysis of sequencing data.Comparison between the normal and the mantled inflorescence transcriptome through the re-sequencing of libraries generated from several different clonal lines. Technique : Illumina. Identification of sequences displaying consistently a phenotype-dependent differential expression pattern. Technique : bioinformatic analysis of sequencing data, statistical analysis of expression patterns. Validation of candidate markers on normal/mantled regenerant palm pairs from different clonal lines and on normal-/mantled-derived in vitro cultures at various stages of the industrial regeneration process. Technique : quantitative PCR (q-PCR).