REGULACION ENDOGENA

Genético y molecular

Desarrollo:consecuencia de los procesos de crecimiento y diferenciación

Programa de desarrollo vegetativo vs desarrollo reproductivo

Transición FloralJuvenilidad-Heteroblastia

Proceso de Floracióninducción floral, diferenciación-brotación, antesis

Proceso de Fructificaciónpolinización, fertilización, cuajado,

crecimiento y maduración de fruto o grano

Genes que regulan la floración (Arabidospsis y Anthirinum)

GenotipoAmbiente

DesarrolloREPRODUCTIVO

Temperatura

H2O

Fotoperíodo

Organos receptores del estímulo

ambiental

Meristemo, Hojas Raíces

FITOHORMONASmensajeros primarios

RECEPTORES

MENSAJEROS SECUNDARIOSTRANSDUCCION de la SEÑAL

Fenotipo

ADNARNmARNm

Proteína

ProcesoMetabólico

transcripción

traducción

Arias, M. y Olivo, N., 2001

Factores

ambientales

Factores

ambientales

Factores

ambientales

gen1 gen2

transcripción

translación

ambientecelular

Sistema de información genética operando en células vegetales

Adaptado de Trewavas, 2000

gen2 gen3gen1

Característica

Mendeliana

Sistemas genético“Mendeliano”

Sistemas epigenéticos

FLORACION

2)Aspectos Genéticos

Modelos experimentales para el estudio genético y molecular

del proceso de floración

Arabidospsis thaliana (mostacilla)

Antirrhinum majus (boca de sapo)

Pisum sativum (arveja)

MERISTEMO VEGETATIVO

MERISTEMO INFLORESCENTE

MERISTEMO FLORAL

PRIMORDIOS de ORGANOS FLORALES

Rutas inductoras de la transición floral

Rutas represoras de la transición floral

Transiciónfloral

Iniciaciónfloral

Mantenimiento del meristemo inflorescenteTFL (Arabidopsis)CEN (Anturrhinum)

Formación del Meristemo floralGENES de IDENTIDAD del MERISTEMO FLORALLFY, AP1, CAL, AP2, (Arabidopsis)FLO, SQUA, FM (Anturrhinum)

GENES HOMEOTICOS(Arabidopsis) (Anturrhinum)A: AP1, AP2 ? B: AP3, PI DEFIGLOC: AG PLE, FAR

GENES CATASTRALES(Arabidopsis) (Anturrhinum)AP2, LUG, CLF STY, FISANT, SAP, SUP

Crecimiento de órganos florales

FLOR MADURA

Desarrollofloral

GENES de IDENTIDAD de ORGANO FLORAL

Evidencias del Modelo propuestode la regulación de la transición floral

en Arabidopsis

ambiente-hormonas-genes

Tiempo de floración en Arabidopsis

Genotipo Temperatura Días a floración

Silvestregaiga1-6ga1-3

Silvestregaiga1-6ga1-3

21 °C212121

25252525

57 ±2 77 ±1270 ±7>117 (no floreció)

40 ±362 ±455 ±2>117 (no floreció)

Plant Physiol. Vol 100 (1992)

Plant Physiol. Vol 100 (1992)

0

20

40

60

80

100

120

Dias a

floracion

-GA +G

WT gai ga1-3

Efecto de aplicaciones exógenas de GA sobre la floraciónen mutantes de Arabidopsis y su silvestre

0

400

800

1200

1600

Actividad

GUS

0 0,1 0,3 1 10 100

Niveles de GA3

0µM ABA 1µM ABA 30µM ABA

Blazquez et al., 1998.

Efecto de aplicaciones de ABAsobre la expresión constitutiva del gen LEAFYa diferentes niveles de GA3 en el medio.

Desarrollo Vegetativo Desarrollo Reproductivo

AP1 LFY

GIBERELINASPHYB

VERNALIZACION

AUTONOMA

FOTOPERIODICALuz

RojoRojoLejano

Azul

PHYACRY

RelojCIRCADIANO

TFL

FCAFYFPAFVE

VRN1, VRN2

Genes de identidad de meristemo Floral

Temperatura

Crecimiento Nutrientes

Sacarosa

Adaptado de Berbel, 2002

FT

Transición floral:

• Sistema epigenético• Proceso raramente reversible

• Que trasciende “generaciones de meritemas (yemas)

• Que se “resetea" antes de la formación del embrión en la semilla

• Que asegura que sea el momento óptimo para la polinización y desarrollo de semilla

MERISTEMO VEGETATIVO

MERISTEMO INFLORESCENTE

MERISTEMO FLORAL

PRIMORDIOS de ORGANOS FLORALES

Rutas inductoras de la transición floral

Rutas represoras de la transición floral

Transiciónfloral

Iniciaciónfloral

Mantenimiento del meristemo inflorescenteTFL (Arabidopsis)CEN (Anturrhinum)

Formación del Meristemo floralGENES de IDENTIDAD del MERISTEMO FLORALLFY, AP1, CAL, AP2, (Arabidopsis)FLO, SQUA, FM (Anturrhinum)

GENES HOMEOTICOS(Arabidopsis) (Anturrhinum)A: AP1, AP2 ? B: AP3, PI DEFIGLOC: AG PLE, FAR

GENES CATASTRALES(Arabidopsis) (Anturrhinum)AP2, LUG, CLF STY, FISANT, SAP, SUP

Crecimiento de órganos florales

FLOR MADURA

Desarrollofloral

GENES de IDENTIDAD de ORGANO FLORAL

Miguel A. Blazquez, 12 agosto 2005, vol 309 wwwsciencemag.org

“our understsnding

of the phenomenon

is coming full circle”