Caracterización funcional de los factores de transcripción HaWRKY10 y HaWRKY76 de girasol y OsWRKY47 de arroz. Aplicaciones biotecnológicas

Abstract

Dado el aumento continuo de la población mundial es necesario incrementar la producción de los cultivos que aseguren la alimentación de esta población. Para lograr este objetivo es fundamental conocer el funcionamiento integral de las plantas y sus mecanismos de respuesta a estímulos de distintos tipos. En estas respuestas intervienen factores de transcripción (FTs), proteínas que regulan la expresión de genes blanco y desencadenan cascadas de señalización que llevan o no a la adaptación de las plantas al medio en el que se encuentran. En este trabajo de tesis, se eligieron como objeto de estudio tres FTs, dos de girasol (HaWRKY76 y HaWRKY10) y uno de arroz (OsWRKY47). HaWRKY76 le confiere a las plantas de Arabidopsis características agronómicas deseables en condiciones de crecimiento normales y mayor tolerancia al estrés por exceso o defecto de agua. Por otro lado, HaWRKY10 está involucrado en la acumulación y el uso de sustancias de reserva y tiene un papel en la germinación de las semillas. Por su parte, OsWRKY47 tiene un papel en la respuesta de las plantas IPT al estrés hídrico y en su mecanismo de respuesta hay al menos dos genes regulados de forma directa por este FT de transcripción. Esta caracterización funcional permitió obtener información relevante para la mejor comprensión de los mecanismos de respuesta de estas especies vegetales frente al estrés por exceso y falta de agua y sobre algunos aspectos del desarrollo. El resultado de estos estudios permitió postular a estas tres proteínas como potenciales herramientas biotecnológicas para el fitomejoramiento.

Given the increasing world population it is necessary to produce more food for human consumption. To achieve this goal it is essential to gain insights about the mechanisms taking place in plants to deal with different environmental conditions. In these responses are involved a group of proteins called transcription factors (TFs). TFs are proteins that regulate the expression of their target genes and trigger signaling cascades leading or not to the plant adaptation to the environment. In this Thesis work we studied three TFs belonging to the WRKY family, two of them from sunflower (HaWRKY76 and HaWRKY10) and one from rice (OsWRKY47). HaWRKY76 gives Arabidopsis plants desirable agronomic traits in normal growth and higher stress tolerance in drought or water excess. On the other hand, HaWRKY10 is involved in the accumulation and use of reserve substances and has a role in seed germination. Meanwhile, OsWRKY47 has a role in the response of IPT plants to water stress and their response mechanism involve at least two genes directly regulated by this TF. Through this study relevant information was obtained for a better understanding of plant response mechanisms, in particular responses to abiotic stress caused by excess and lack of water. Moreover, the involvement of these TFs in some developmental stages was also investigated. To a greater or lesser extent, these three proteins are potential biotechnological tools for crop improvement.