TWO NOVEL GENES DOWNSTREAM OF THE FLORIGENIC AND THE PHOTOPERIODIC INDUCTION CONTROL RICE PLANT DEVELOPMENT IN THE REPRODUCTIVE STAGE

Il riso (Oryza sativa L.) è una pianta a giorno corto facoltativa appartenente alla famiglia delle Poaceae. È una specie modello per le piante erbacee a causa del genoma relativamente piccolo e la facilità di gestione, in particolare quando si tratta di studiare network genetici complessi come quello riguardante la fioritura. Fiorire è un processo fondamentale per le piante superiori, dato che ha come fine ultimo la generazione di progenie per garantire la sopravvivenza della specie. I florigeni sono componenti essenziali nella fioritura: vengono prodotti nelle lamine fogliari per poi essere trasportati al meristema apicale del germoglio, dove attivano la trascrizione dei geni di identità fiorale. In riso i florigeni sono Hd3a e RFT1, i quali formano un complesso con OsFD1 mediato da proteine 14-3-3 che attiva la trascrizione di geni target: OsMADS14, OsMADS15, OsMADS18 and OsMADS34/PAP2. Poco è noto di altri target. Lo scopo del progetto è quello di scoprire nuovi geni coinvolti nel processo di fioritura a valle dei florigeni, oltre che di comparare la specificità di attivazione data da Hd3a e RFT1. Tre esperimenti di RNA-seq sono stati condotti su piante che esprimevano solo Hd3a, piante che esprimevano solo RFT1, e piante indotte da condizioni di giorno corto per identificare i geni differenzialmente espressi. Dall’incrocio delle tre collezioni di dati sono emersi 15 geni come fortemente regolati in tutte e tre lo condizioni di induzione. Tra di loro, si ritrovano i geni di identità fiorale oltre a dieci geni non caratterizzati. L’analisi di espressione durante la transizione riproduttiva ha mostrato che i florigeni sono necessari per la regolazione di otto di essi, oltre al fatto che RFT1 è un attivatore/repressore più forte rispetto ad Hd3a. La localizzazione spaziali di tre geni esemplificativi è simile: poco espressi nel meristema vegetativo, ed un’espressione più accentuata nei meristemi dei rami primari e secondari della pannocchia. L’attenzione si è poi spostata su due fra i geni non caratterizzati, codificanti per una proteina F-BOX ed un MAIN-like, sfruttando la tecnologia CRISPR/Cas9 per generare mutanti non funzionali. L’analisi fenotipica di piante omozigoti per l’allele non funzionale ha rivelato che questi geni sono coinvolti in processi collaterali alla fioritura: la proteina F-BOX, BRT1, regola l’angolo dei culmi durante l’induzione da giorno corto, oltre a sopprimere la formazione di brattee nella pannocchia; il gene MAIN-like, OsMAIL1, è coinvolto nell’attivazione di geni che specificano l’identità del carpello.

Grantor dc:publisher

Università degli Studi di Milano

Year dc:date

2023

Author dc:creator

• MINERI, LORENZO

Contributors dc:contributor

• scientific supervisor: F. Fornara ; coordinatore: R. Mantovani
• L. Mineri
• FORNARA, FABIO
• MANTOVANI, ROBERTO

• rice genetic
• photoperiod
• flowering
• developmental biology
• tillering angle
• carpel development
• florigens
• Settore BIO/01 - Botanica Generale
• Settore AGR/07 - Genetica Agraria

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess

Language dc:language

eng

Identifier

http://dx.doi.org/10.13130/mineri-lorenzo_phd2023-06-26
10.13130/mineri-lorenzo_phd2023-06-26

OAI identifier oai:identifier

oai:air.unimi.it:2434/976448