Durante la transición floral, el meristemo apical del tallo (SAM) cambia su identidad de vegetativo, fase en la que produce hojas y ramas, a inflorescente, fase en que produce flores. Las inflorescencias se clasifican, según la identidad del SAM, en indeterminadas, en las que el SAM crece continuamente durante toda la vida de la planta, y determinadas, en las que el SAM da lugar a una flor terminal. En Arabidopsis, la expresión del gen TERMINAL FLOWER 1 (TFL1) en el centro del SAM impide su conversión en flor y, por lo tanto, la determinación de la inflorescencia. Así pues, TFL1 mantiene la identidad inflorescente del SAM, teniendo, por tanto, un papel clave en el control de la arquitectura de la planta. Esta función de TFL1 está íntimamente relacionada con su particular patrón de expresión. El objetivo principal de este trabajo ha sido la identificación de genes que regulan la expresión de TFL1. Para ello, en primer lugar, se llevó a cabo la mutagénesis con EMS de una línea delatora que contiene un transgén, TFL1pro::GUS, en la que la expresión del gen GUS se encuentra dirigida por las regiones reguladoras de TFL1. Dado al papel de TFL1 en el control de la arquitectura de la planta, el escrutinio se realizó buscando plantas que tuvieran un patrón de expresión de TFL1pro::GUS alterado y, a su vez, presentaran defectos en la arquitectura de su parte aérea. Entre los mutantes seleccionados, la línea 63.1, a la que denominamos moss, resultó ser un mutante hipomorfo del gen ARGONAUTE 1 (AGO1). El mutante moss muestra un aumento de la expresión de TFL1pro::GUS en el SAM, y expresión ectópica en las flores, así como una dramática alteración de la arquitectura de su inflorescencia que parece estar relacionada con el aumento de la expresión de TFL1. Nuestros resultados abren la puerta a la idea de que pequeños RNAs participen en la regulación de TFL1 a través de AGO1. / Fernández Nohales, P. (2011). Papel de TERMINAL FLOWER 1 en el control de la arquitectura vegetal. Análisis de los genes que regulan su expresión [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11797 / Palancia

FLOWERING LOCUS T (FT) and TERMINAL FLOWER1 (TFL1) proteins share highly conserved amino acid residues but they play opposite regulatory roles in promoting and repressing the flowering response, respectively. Previous substitution models and functional analysis have identified several key amino acid residues which are critical for the promotion of flowering. However, the precise relationship between naturally occurring FT/TFL1 homologs and the mechanism of their role in flowering is still unclear. In this study, FT/TFL1 homologs from eight Rosaceae species, namely, Spiraea cantoniensis, Pyracantha fortuneana, Photinia serrulata, Fragaria ananassa, Rosa hybrida, Prunus mume, Prunus persica and Prunus yedoensis, were isolated. Three of these homologs were further characterized by functional analyses involving site-directed mutagenesis. The results showed that these FT/TFL1 homologs might have diverse functions despite sharing a high similarity of sequences or crystal structures. Functional analyses were conducted for the key FT amino acids, Tyr-85 and Gln-140. It revealed that TFL1 homologs cannot promote flowering simply by substitution with key FT amino acid residues. Mutations of the IYN triplet motif within segment C of exon 4 can prevent the FT homolog from promoting the flowering. Furthermore, physical interaction of FT homologous or mutated proteins with the transcription factor FD, together with their lipid-binding properties analysis, showed that it was not sufficient to trigger flowering. Thus, our findings revealed that the divergence of flowering time modulating by FT/TFL1 homologs is independent to interaction and binding activities.

La arquitectura de la parte aérea de la planta depende de la actividad del meristemo apical del tallo (SAM), que genera todos los órganos de la planta. Inicialmente, el SAM es un meristemo vegetativo que produce hojas y ramas. Cuando las condiciones son las adecuadas, ocurre la transición floral y el SAM se convierte en un meristemo inflorescente, que produce flores. TERMINAL FLOWER 1 (TFL1) es un regulador clave de la arquitectura de Arabidopsis thaliana, controlando la identidad del SAM. TFL1 regula la transición floral y mantiene la identidad del meristemo inflorescente, evitando que éste se convierta en una flor. TFL1 presenta un patrón de expresión único, en el centro del SAM y en la vasculatura del tallo de la inflorescencia, que es fundamental para su función en el control de la arquitectura de la planta. En ausencia de TFL1 los genes florales se expresan en el SAM, la floración se adelanta y las inflorescencias se convierten en flores. Por el contrario, si TFL1 se sobreexpresa la floración se retrasa muchísimo. A pesar de su importancia, se sabe muy poco sobre cómo se regula la expresión de TFL1. En un trabajo previo dirigido a la búsqueda de reguladores de la expresión de TFL1, se identificó a VOZ1 (VASCULAR ONE ZINC-FINGER 1), un factor de transcripción de función desconocida, como una proteína capaz de unirse, en el sistema de híbrido simple en levaduras, a una región del promotor de TFL1 esencial para su correcta expresión. El objetivo de esta Tesis Doctoral ha sido elucidar la función de VOZ1, en concreto, entender su relación con TFL1, si controla su expresión y si participa de alguna manera en el control de la floración. Para ello, hemos estudiado la expresión de VOZ1 y la localización subcelular de su proteína. La expresión de VOZ1, que solapa con la de TFL1 en la vasculatura del tallo de la inflorescencia y en el meristemo apical, y la localización de su proteína, que se encuentra en el núcleo y en el citoplasma, es compatible con que VOZ1 actúe regulando la transcripción de TFL1. Por otra parte, mediante diversas aproximaciones, que incluyen ensayos de híbrido simple en levadura, ensayos de activación de la transcripción de la Luciferasa y ensayos de inmunoprecipitación de cromatina, hemos demostrado que VOZ1 se une in vivo al promotor de TFL1 y hemos localizado la región donde se une. La caracterización de mutantes de inserción en los genes VOZ y de líneas transgénicas que sobreexpresan VOZ1 nos ha permitido concluir que VOZ1 funciona como promotor de la floración y que esa función la ejerce de manera redundante con su homólogo VOZ2. Hemos visto que VOZ1 regula la expresión de TFL1, pero los resultados del análisis genético indican que su acción sobre la floración no tiene lugar sólo a través de TFL1 sino también a través de otras rutas reguladoras de la floración. De acuerdo con eso, hemos visto que cambios en los genes VOZ también afectan a la expresión de otros reguladores clave de la floración. Por último, hemos observado que VOZ1 no sólo actúa regulando la transcripción de TFL1 sino que VOZ1 también interacciona físicamente con la proteína TFL1 y con otros factores reguladores clave de la floración. En resumen, este trabajo ha revelado que VOZ1 es un nuevo regulador de la floración y los datos derivados de su caracterización sugieren la atractiva hipótesis de que conecta diferentes rutas reguladoras de la floración, interaccionando con sus componentes a distintos niveles. / Zambrano Rodriguez, J. (2013). CARACTERIZACIÓN FUNCIONAL DEL GEN VOZ1, SU PAPEL EN EL CONTROL DE LA ARQUITECTURA DE LA INFLORESCENCIA A TRAVÉS DE LA REGULACIÓN TFL1 [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/28905 / TESIS