Estudios sobre los mecanismos de señalización del ABA en el control de la apertura estomática en Arabidopsis thaliana

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Los estomas son pequeños poros localizados en la superficie de los órganos aéreos de las plantas que permiten el intercambio de gases con la atmósfera. Su grado de apertura varía en respuesta a diversos estímulos ambientales e internos. En esta tesis se realizaron estudios sobre el mecanismo del con...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Gudesblat, Gustavo E.
Formato: Tesis Doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2005
Materias:
ESTOMA
ABA
ETILENO
H2O2
ACC
MAP KINASA
ATMPK3
OSCURIDAD
ARABIDOPSIS THALIANA
STOMATA
ETHYLENE
MAP KINASE
DARKNESS
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3873_Gudesblat
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description Los estomas son pequeños poros localizados en la superficie de los órganos aéreos de las plantas que permiten el intercambio de gases con la atmósfera. Su grado de apertura varía en respuesta a diversos estímulos ambientales e internos. En esta tesis se realizaron estudios sobre el mecanismo del control de los movimientos estomáticos en Arabidopsis thaliana. En la primera parte de la tesis estudiamos el rol de la MAP kinasa AtMPK3 de A. thaliana en la señalización de los movimientos estomáticos a través de la inhibición de la expresión de su gen codificante mediante la expresión de un ARNm antisentido exclusivamente en células de la guarda. Las plantas con la expresión del gen AtMPK3 silenciada presentan una insensibilidad parcial al ABA en la inhibición de la apertura estomática, aunque responden normalmente a la hormona en la promoción del cierre. Sin embargo, cuando se inhibe la alcalinización del citoplasma inducida por el ABA mediante el agregado de butirato de sodio, las plantas silenciadas en AtMPK3 muestran una sensibilidad disminuida al ABA en la promoción del cierre inducida por ABA con respecto a los controles. Dado que el ABA induce la síntesis de H2O2, se estudió la respuesta estomática de las plantas silenciadas en AtMPK3 a este compuesto agregado de forma exógena. Dichas plantas presentan una sensibilidad reducida al H2O2, tanto en la promoción del cierre como en la inhibición de la apertura estomática, lo cual indica que AtMPK3 es necesaria para la señalización de este compuesto. Estas plantas también son menos sensibles que las wt en el cierre estomático inducido por la oscuridad, un proceso en el cual también interviene el H2O2. Estos resultados presentan una clara evidencia de que AtMPK3 cumple un rol en la señalización del ABA, el H2O2 y la oscuridad. En la segunda parte de la tesis se estudió el posible rol del etileno en la modulación de la sensibilidad estomática al ABA en A. thaliana. La aplicación exógena de su precursor biosintético ácido 1‐aminociclopropano‐1‐carboxílico (ACC) a una concentración de 1 μM produjo la reducción de la sensibilidad estomática al ABA, tanto en la promoción del cierre como en la inhibición de la apertura. El efecto del ACC no tiene lugar en presencia del antagonista de la percepción del etileno tiosulfato de plata ni en las mutantes insensibles al etileno ein2. Por otra parte las mutantes eto1, que sobreproducen cantidades moderadas de etileno, muestran una sensibilidad reducida al ABA en la inhibición de la apertura estomática. Estos resultados muestran evidencia de que el etileno, a bajas concentraciones, es capaz de reducir la sensibilidad estomática al ABA.
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En la primera parte de la tesis estudiamos el rol de la MAP kinasa AtMPK3 de A. thaliana en la señalización de los movimientos estomáticos a través de la inhibición de la expresión de su gen codificante mediante la expresión de un ARNm antisentido exclusivamente en células de la guarda. Las plantas con la expresión del gen AtMPK3 silenciada presentan una insensibilidad parcial al ABA en la inhibición de la apertura estomática, aunque responden normalmente a la hormona en la promoción del cierre. Sin embargo, cuando se inhibe la alcalinización del citoplasma inducida por el ABA mediante el agregado de butirato de sodio, las plantas silenciadas en AtMPK3 muestran una sensibilidad disminuida al ABA en la promoción del cierre inducida por ABA con respecto a los controles. Dado que el ABA induce la síntesis de H2O2, se estudió la respuesta estomática de las plantas silenciadas en AtMPK3 a este compuesto agregado de forma exógena. Dichas plantas presentan una sensibilidad reducida al H2O2, tanto en la promoción del cierre como en la inhibición de la apertura estomática, lo cual indica que AtMPK3 es necesaria para la señalización de este compuesto. Estas plantas también son menos sensibles que las wt en el cierre estomático inducido por la oscuridad, un proceso en el cual también interviene el H2O2. Estos resultados presentan una clara evidencia de que AtMPK3 cumple un rol en la señalización del ABA, el H2O2 y la oscuridad. En la segunda parte de la tesis se estudió el posible rol del etileno en la modulación de la sensibilidad estomática al ABA en A. thaliana. La aplicación exógena de su precursor biosintético ácido 1‐aminociclopropano‐1‐carboxílico (ACC) a una concentración de 1 μM produjo la reducción de la sensibilidad estomática al ABA, tanto en la promoción del cierre como en la inhibición de la apertura. El efecto del ACC no tiene lugar en presencia del antagonista de la percepción del etileno tiosulfato de plata ni en las mutantes insensibles al etileno ein2. Por otra parte las mutantes eto1, que sobreproducen cantidades moderadas de etileno, muestran una sensibilidad reducida al ABA en la inhibición de la apertura estomática. Estos resultados muestran evidencia de que el etileno, a bajas concentraciones, es capaz de reducir la sensibilidad estomática al ABA. Stomata are tiny pores located on the surface of aerial organs of plants which allow gas exchange with the atmosphere. Its aperture varies in response to diverse internal and external stimuli. In this thesis were studied the mechanisms of control of stomatal movements in Arabidopsis thaliana. In the first part of this thesis we studied the role of MAP kinase AtMPK3 of A. thaliana in stomatal signalling by means of inhibiting the expression of its coding gene through the expression of an antisense mRNA exclusively in guard cells. Plants silenced in AtMPK3 show a partial reduction in stomatal sensitivity in abscisic acid (ABA)‐induced inhibition of stomatal opening, but respond normally to this hormone in promotion of stomatal closure. However, when ABA‐ induced cytoplasmic alkalinization is prevented using sodium butyrate, antisense AtMPK3 plants display reduced sensitivity to ABA relative to wt plants. Since ABA induces H2O2 synthesis, the stomatal response of AtMPK3 silenced plants to this compound was studied. These plants are less sensitive than wt both in H2O2‐induced promotion of stomatal closure and in inhibition of opening, which indicates that AtMPK3 is involved in the signalling of this compound. These plants are also less sensitive that wt to darkness‐induced stomatal closure, a process in which H2O2 is also involved. These results show clear evidence that AtMPK3 plays an important role in ABA, H2O2 and darkness signalling in guard cells. In the second part of this thesis was studied the possible role of ethylene in modulation of stomatal sensitivity to ABA in A. thaliana. Exogenous application of ethylene biosynthetic precursor 1‐aminocyclopropane‐1‐carboxylic acid (ACC) at a 1 μM concentration brought about a reduction in stomatal sensitivity to ABA, both in promotion of stomatal closure and in inhibition of opening. ACC had no effect in the presence of ethylene antagonist silver thiosulphate, neither in ethylene‐insensitive mutants ein2. Also, eto1 mutants, which overproduce small amounts of ethylene, display reduced sensitivity to ABA in inhibition of stomatal opening. These results provide evidence that ethylene, at low concentrations, is able to reduce stomatal sensitivity to ABA. Fil: Gudesblat, Gustavo E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. 2005 Tesis Doctoral PDF Español info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3873_Gudesblat

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