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This is the peer reviewed version of the following article: Barro¿Trastoy, D., Carrera, E., Baños, J., Palau-Rodríguez, J., Ruiz-Rivero, O., Tornero, P., Alonso, J.M., López-Díaz, I., Gómez, M.D. and Pérez-Amador, M.A. (2020), Regulation of ovule initiation by gibberellins and brassinosteroids in tomato and Arabidopsis: two plant species, two molecular mechanisms. Plant J, 102: 1026-1041, which has been published in final form at https://doi.org/10.1111/tpj.14684. This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Self-Archiving., [EN] Ovule primordia formation is a complex developmental process with a strong impact on the production of seeds. In Arabidopsis this process is controlled by a gene network, including components of the signalling pathways of auxin, brassinosteroids (BRs) and cytokinins. Recently, we have shown that gibberellins (GAs) also play an important role in ovule primordia initiation, inhibiting ovule formation in both Arabidopsis and tomato. Here we reveal that BRs also participate in the control of ovule initiation in tomato, by promoting an increase on ovule primordia formation. Moreover, molecular and genetic analyses of the co-regulation by GAs and BRs of the control of ovule initiation indicate that two different mechanisms occur in tomato and Arabidopsis. In tomato, GAs act downstream of BRs. BRs regulate ovule number through the downregulation of GA biosynthesis, which provokes stabilization of DELLA proteins that will finally promote ovule primordia initiation. In contrast, in Arabidopsis both GAs and BRs regulate ovule number independently of the activity levels of the other hormone. Taken together, our data strongly suggest that different molecular mechanisms could operate in different plant species to regulate identical developmental processes even, as for ovule primordia initiation, if the same set of hormones trigger similar responses, adding a new level of complexity.

This is the peer reviewed version of the following article: Barro¿Trastoy, D., Carrera, E., Baños, J., Palau-Rodríguez, J., Ruiz-Rivero, O., Tornero, P., Alonso, J.M., López-Díaz, I., Gómez, M.D. and Pérez-Amador, M.A. (2020), Regulation of ovule initiation by gibberellins and brassinosteroids in tomato and Arabidopsis: two plant species, two molecular mechanisms. Plant J, 102: 1026-1041, which has been published in final form at https://doi.org/10.1111/tpj.14684. This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Self-Archiving., [EN] Ovule primordia formation is a complex developmental process with a strong impact on the production of seeds. In Arabidopsis this process is controlled by a gene network, including components of the signalling pathways of auxin, brassinosteroids (BRs) and cytokinins. Recently, we have shown that gibberellins (GAs) also play an important role in ovule primordia initiation, inhibiting ovule formation in both Arabidopsis and tomato. Here we reveal that BRs also participate in the control of ovule initiation in tomato, by promoting an increase on ovule primordia formation. Moreover, molecular and genetic analyses of the co-regulation by GAs and BRs of the control of ovule initiation indicate that two different mechanisms occur in tomato and Arabidopsis. In tomato, GAs act downstream of BRs. BRs regulate ovule number through the downregulation of GA biosynthesis, which provokes stabilization of DELLA proteins that will finally promote ovule primordia initiation. In contrast, in Arabidopsis both GAs and BRs regulate ovule number independently of the activity levels of the other hormone. Taken together, our data strongly suggest that different molecular mechanisms could operate in different plant species to regulate identical developmental processes even, as for ovule primordia initiation, if the same set of hormones trigger similar responses, adding a new level of complexity.

[EN] Age-regulated microRNA156 (miR156) and targets similarly control the competence to flower in diverse species. By contrast, the diterpene hormone gibberellin (GA) and the microRNA319-regulated TEOSINTE BRANCHED/CYCLOIDEA/PCF (TCP) transcription factors promote flowering in the facultative long-day Arabidopsis thaliana, but suppress it in the day-neutral tomato (Solanum lycopersicum). We combined genetic and molecular studies and described a new interplay between GA and two unrelated miRNA-associated pathways that modulates tomato transition to flowering. Tomato PROCERA/DELLA activity is required to promote flowering along with the miR156-targeted SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (SPL/SBP) transcription factors by activating SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) in the leaves and the MADS-Boxgene APETALA1(AP1)/MC at the shoot apex. Conversely, miR319-targeted LANCEOLATE represses floral transition by increasing GA concentrations and inactivating SFT in the leaves and AP1/MC at the shoot apex. Importantly, the combination of high GA concentrations/responses with the loss of SPL/SPB function impaired canonical meristem maturation and flower initiation in tomato. Our results reveal a cooperative regulation of tomato floral induction and flower development, integrating age cues (miR156 module) with GA responses and miR319-controlled pathways. Importantly, this study contributes to elucidate the mechanisms underlying the effects of GA in controlling flowering time in a day-neutral species.

[EN] Ovule formation is a complex developmental process in plants, with a strong impact on the production of seeds. Ovule primordia initiation is controlled by a gene network, including components of the signaling pathways of auxin, brassinosteroids and cytokinins. By contrast, gibberellins (GAs) and DELLA proteins, the negative regulators of GA signaling, have never been shown to be involved in ovule initiation. Here, we provide molecular and genetic evidence that points to DELLA proteins as novel players in the determination of ovule number in Arabidopsis and in species of agronomic interest, such as tomato and rapeseed, adding a new layer of complexity to this important developmental process. DELLA activity correlates positively with ovule number, acting as a positive factor for ovule initiation. In addition, ectopic expression of a dominant DELLA in the placenta is sufficient to increase ovule number. The role of DELLA proteins in ovule number does not appear to be related to auxin transport or signaling in the ovule primordia. Possible crosstalk between DELLA proteins and the molecular and hormonal network controlling ovule initiation is also discussed.

[EN] A network of environmental inputs and internal signaling controls plant growth, development and organ elongation. In particular, the growth-promoting hormone gibberellin (GA) has been shown to play a significant role in organ elongation. The use of tomato as a model organism to study elongation presents an opportunity to study the genetic control of internode-specific elongation in a eudicot species with a sympodial growth habit and substantial internodes that can and do respond to external stimuli. To investigate internode elongation, a mutant with an elongated hypocotyl and internodes but wild-type petioles was identified through a forward genetic screen. In addition to stem-specific elongation, this mutant, named tomato internode elongated -1 (tie-1) is more sensitive to the GA biosynthetic inhibitor paclobutrazol and has altered levels of intermediate and bioactive GAs compared with wild-type plants. The mutation responsible for the internode elongation phenotype was mapped to GA2oxidase 7, a class III GA 2-oxidase in the GA biosynthetic pathway, through a bulked segregant analysis and bioinformatic pipeline, and confirmed by transgenic complementation. Furthermore, bacterially expressed recombinant TIE protein was shown to have bona fide GA 2-oxidase activity. These results define a critical role for this gene in internode elongation and are significant because they further the understanding of the role of GA biosynthetic genes in organ-specific elongation.

[EN] Ovule formation is a complex developmental process in plants, with a strong impact on the production of seeds. Ovule primordia initiation is controlled by a gene network, including components of the signaling pathways of auxin, brassinosteroids and cytokinins. By contrast, gibberellins (GAs) and DELLA proteins, the negative regulators of GA signaling, have never been shown to be involved in ovule initiation. Here, we provide molecular and genetic evidence that points to DELLA proteins as novel players in the determination of ovule number in Arabidopsis and in species of agronomic interest, such as tomato and rapeseed, adding a new layer of complexity to this important developmental process. DELLA activity correlates positively with ovule number, acting as a positive factor for ovule initiation. In addition, ectopic expression of a dominant DELLA in the placenta is sufficient to increase ovule number. The role of DELLA proteins in ovule number does not appear to be related to auxin transport or signaling in the ovule primordia. Possible crosstalk between DELLA proteins and the molecular and hormonal network controlling ovule initiation is also discussed.

[EN] Plants are sessile organisms that must perceive and respond to various environmental constraints throughout their life cycle. Among these constraints, drought stress has become the main limiting factor to crop production around the world. Water deprivation is perceived primarily by the roots, which efficiently signal the shoot to trigger drought responses in order to maximize a plant's ability to survive. In this study, the tomato (Solanum lycopersicum L.) mutant procera (pro), with a constitutive response to gibberellin (GA), and its near isogenic line cv. Micro-Tom (MT), were used in reciprocal grafting under well-watered and water stress conditions to evaluate the role of GA signaling in root-to-shoot communication during drought stress. Growth, oxidative stress, gene expression, water relations and hormonal content were measured in order to provide insights into GA-mediated adjustments to water stress. All graft combinations with pro (i.e. pro/pro, MT/pro and pro/MT) prevented the reduction of growth under stress conditions without a reduction in oxidative stress. The increase of oxidative stress was followed by upregulation of SlDREB2, a drought-tolerance related gene, in all drought-stressed plants. Scions harboring the pro mutation tended to increase the abscisic acid (ABA) content, independent of the rootstock. Moreover, the GA sensitivity of the rootstock modulated stomatal conductance and water use efficiency under drought stress, indicating GA and ABA crosstalk in the adjustment of growth and water economy.

There are many factors that regulated the development of the ovules in plants. Different hormones, which have a fundamental role, participate in the control of this process. In the model plant Arabidopsis thaliana, the role of the auxin hormones (AUX), brassinosteroids (BRs) and cytokinins (CKs) has been determined and the interactions between these hormones have been suggested at the beginning of ovules formation, as well as during the development phase. The gibberellins (GAs) control various processes of plant development; however, their participation in ovules formation has recently been suggested by studies carried out in our laboratory showed that the mutations that affect the levels or the responses to GAs alter the number of ovules of tomato and Arabidopsis. In this work we wanted to study how the gibberellin hormone can regulate the development of tomato ovules (Solanum lycopersicum L.) with the possible cooperation of auxins, brassinosteroids and cytokinins. In order to learn more about the hormonal model functioning in tomato and the different hormones role in the ovule formation, a detail study of the different phases of the ovule formation throughout the ovary development of the tomato has been conducted, by confocal microscopy and the localization of auxins and gibberellins hormones in each one of the different ovule development phases in different hormonal mutant lines of tomato. For that purpose, I used a reporter gene construction for auxin response (DR5::GUS) and another, obtained in our laboratory, reporter of GAs synthesis (P20ox1::GUS). This allowed exploring and comparing the localization of both hormones through the use of GUS staining, both in control lines and in lines with hormonal alterations of brassinosteroids, cytokinins, auxins and gibberellins, carriers of these reporter constructions. The results obtained establish the phases of flower development of tomato in which occur the formation of the placenta, the formation of the ovules prim, Son diversos los factores que se encargan de regular el desarrollo de los óvulos en las plantas. En el control de este proceso participan diferentes hormonas, las cuales tienen un papel fundamental. En la planta modelo Arabidopsis thaliana se ha demostrado el papel de las hormonas auxinas (AUX), brasinoesteroides (BRs) y citoquininas (CKs), y sus interacciones al inicio de la formación de los óvulos, así como durante la fase de desarrollo. Las giberelinas (GAs) controlan distintos procesos del desarrollo de las plantas; sin embargo, su participación en la formación de los óvulos solo ha sido sugerida recientemente por estudios realizados en nuestro laboratorio que demostraban que las mutaciones que afectan los niveles o la respuesta a GAs alteran el número de óvulos en el fruto de tomate y de Arabidopsis. En este trabajo se ha querido estudiar cómo la hormona giberelina es capaz de regular el desarrollo de los óvulos de tomate (Solanum lycopersicum L.) con la posible cooperación de auxinas, brasinoesteroides y citoquininas. Con el objetivo de conocer con más detalle el funcionamiento del modelo hormonal en tomate y el papel de las distintas hormonas en la formación de los óvulos, se ha realizado un estudio detallado de las diferentes fases de formación del óvulo a lo largo del desarrollo del ovario de tomate, mediante microscopía confocal y de la localización de las hormonas auxinas y giberelinas en cada una de las distintas fases del desarrollo del óvulo en diferentes líneas mutantes hormonales de tomate. Para ello he hecho uso de una construcción génica delatora para la respuesta a auxinas (DR5::GUS) y otra, obtenida en nuestro laboratorio, delatora de la síntesis de GAs (P20ox1::GUS). Esto ha permitido estudiar y comparar la localización de las dos hormonas mediante el empleo de la tinción GUS, tanto en las líneas control como en las líneas con alteraciones hormonales de brasinoesteroides, citoquininas, auxinas y giberelinas, portadoras de estas construcciones de, [CA] Són diversos els factors que s’encarreguen de regular el desenvolupament dels òvuls a les plantes. En el control d’aquest procés participen diferents hormones, les quals tenen un paper fonamental. A la planta model Arabidopsis thaliana s’ha demostrat el paper de les hormones auxines (AUX), brassinoesteroides (BRs) i citocinines (CKs), i les seves interaccions a l’inici de la formació dels òvuls, com durant la fase de desenvolupament. Les gibberel·lines (GAs) controlen diferents processos del desenvolupament de les plantes; no obstant això, la seva participació en la formació dels òvuls només ha estat suggerida recentment per estudis realitzats en el nostre laboratori que demostraven que les mutacions que afecten als nivells o la resposta a GAs alteren el nombre d’òvuls en el fruit del tomàquet i d’Arabidopsis. En aquest treball s’ha volgut estudiar com la hormona gibberel·lina és capaç de regular el desenvolupament dels òvuls de tomàquet (Solanum lycopersicum L.) amb la possible cooperació de auxines, brassinoesteroides i citocinines. Amb l’objectiu de conèixer amb més detall el funcionament del model hormonal en tomàquet i el paper de les diferents hormones en la formació dels òvuls, s’ha realitzat un estudi detallat de les diferents fases de formació de l’òvul al llarg del desenvolupament de l’ovari de tomàquet, mitjançant microscòpia confocal i de la localització de les hormones auxines i gibberel·lines en cada una de les diferents fases de desenvolupament de l’òvul en diferents línies mutants hormonals de tomàquet. Per això he fet ús d’una construcció gènica delatora per a la resposta a auxines (DR5::GUS), i una altra, obtinguda en el nostre laboratori, delatora de la síntesis de GAs (P20ox1::GUS). Això ha permès estudiar i comparar la localització de les dues hormones mitjançant l’ús de la tinció GUS, tant en les línies control com en les línies amb alteracions hormonals de brassinoesteroides, citocinines, auxines i gibberel·lines, portadores d’aquestes co

There are many factors that regulated the development of the ovules in plants. Different hormones, which have a fundamental role, participate in the control of this process. In the model plant Arabidopsis thaliana, the role of the auxin hormones (AUX), brassinosteroids (BRs) and cytokinins (CKs) has been determined and the interactions between these hormones have been suggested at the beginning of ovules formation, as well as during the development phase. The gibberellins (GAs) control various processes of plant development; however, their participation in ovules formation has recently been suggested by studies carried out in our laboratory showed that the mutations that affect the levels or the responses to GAs alter the number of ovules of tomato and Arabidopsis. In this work we wanted to study how the gibberellin hormone can regulate the development of tomato ovules (Solanum lycopersicum L.) with the possible cooperation of auxins, brassinosteroids and cytokinins. In order to learn more about the hormonal model functioning in tomato and the different hormones role in the ovule formation, a detail study of the different phases of the ovule formation throughout the ovary development of the tomato has been conducted, by confocal microscopy and the localization of auxins and gibberellins hormones in each one of the different ovule development phases in different hormonal mutant lines of tomato. For that purpose, I used a reporter gene construction for auxin response (DR5::GUS) and another, obtained in our laboratory, reporter of GAs synthesis (P20ox1::GUS). This allowed exploring and comparing the localization of both hormones through the use of GUS staining, both in control lines and in lines with hormonal alterations of brassinosteroids, cytokinins, auxins and gibberellins, carriers of these reporter constructions. The results obtained establish the phases of flower development of tomato in which occur the formation of the placenta, the formation of the ovules prim, Son diversos los factores que se encargan de regular el desarrollo de los óvulos en las plantas. En el control de este proceso participan diferentes hormonas, las cuales tienen un papel fundamental. En la planta modelo Arabidopsis thaliana se ha demostrado el papel de las hormonas auxinas (AUX), brasinoesteroides (BRs) y citoquininas (CKs), y sus interacciones al inicio de la formación de los óvulos, así como durante la fase de desarrollo. Las giberelinas (GAs) controlan distintos procesos del desarrollo de las plantas; sin embargo, su participación en la formación de los óvulos solo ha sido sugerida recientemente por estudios realizados en nuestro laboratorio que demostraban que las mutaciones que afectan los niveles o la respuesta a GAs alteran el número de óvulos en el fruto de tomate y de Arabidopsis. En este trabajo se ha querido estudiar cómo la hormona giberelina es capaz de regular el desarrollo de los óvulos de tomate (Solanum lycopersicum L.) con la posible cooperación de auxinas, brasinoesteroides y citoquininas. Con el objetivo de conocer con más detalle el funcionamiento del modelo hormonal en tomate y el papel de las distintas hormonas en la formación de los óvulos, se ha realizado un estudio detallado de las diferentes fases de formación del óvulo a lo largo del desarrollo del ovario de tomate, mediante microscopía confocal y de la localización de las hormonas auxinas y giberelinas en cada una de las distintas fases del desarrollo del óvulo en diferentes líneas mutantes hormonales de tomate. Para ello he hecho uso de una construcción génica delatora para la respuesta a auxinas (DR5::GUS) y otra, obtenida en nuestro laboratorio, delatora de la síntesis de GAs (P20ox1::GUS). Esto ha permitido estudiar y comparar la localización de las dos hormonas mediante el empleo de la tinción GUS, tanto en las líneas control como en las líneas con alteraciones hormonales de brasinoesteroides, citoquininas, auxinas y giberelinas, portadoras de estas construcciones de, [CA] Són diversos els factors que s’encarreguen de regular el desenvolupament dels òvuls a les plantes. En el control d’aquest procés participen diferents hormones, les quals tenen un paper fonamental. A la planta model Arabidopsis thaliana s’ha demostrat el paper de les hormones auxines (AUX), brassinoesteroides (BRs) i citocinines (CKs), i les seves interaccions a l’inici de la formació dels òvuls, com durant la fase de desenvolupament. Les gibberel·lines (GAs) controlen diferents processos del desenvolupament de les plantes; no obstant això, la seva participació en la formació dels òvuls només ha estat suggerida recentment per estudis realitzats en el nostre laboratori que demostraven que les mutacions que afecten als nivells o la resposta a GAs alteren el nombre d’òvuls en el fruit del tomàquet i d’Arabidopsis. En aquest treball s’ha volgut estudiar com la hormona gibberel·lina és capaç de regular el desenvolupament dels òvuls de tomàquet (Solanum lycopersicum L.) amb la possible cooperació de auxines, brassinoesteroides i citocinines. Amb l’objectiu de conèixer amb més detall el funcionament del model hormonal en tomàquet i el paper de les diferents hormones en la formació dels òvuls, s’ha realitzat un estudi detallat de les diferents fases de formació de l’òvul al llarg del desenvolupament de l’ovari de tomàquet, mitjançant microscòpia confocal i de la localització de les hormones auxines i gibberel·lines en cada una de les diferents fases de desenvolupament de l’òvul en diferents línies mutants hormonals de tomàquet. Per això he fet ús d’una construcció gènica delatora per a la resposta a auxines (DR5::GUS), i una altra, obtinguda en el nostre laboratori, delatora de la síntesis de GAs (P20ox1::GUS). Això ha permès estudiar i comparar la localització de les dues hormones mitjançant l’ús de la tinció GUS, tant en les línies control com en les línies amb alteracions hormonals de brassinoesteroides, citocinines, auxines i gibberel·lines, portadores d’aquestes co

There are many factors that regulated the development of the ovules in plants. Different hormones, which have a fundamental role, participate in the control of this process. In the model plant Arabidopsis thaliana, the role of the auxin hormones (AUX), brassinosteroids (BRs) and cytokinins (CKs) has been determined and the interactions between these hormones have been suggested at the beginning of ovules formation, as well as during the development phase. The gibberellins (GAs) control various processes of plant development; however, their participation in ovules formation has recently been suggested by studies carried out in our laboratory showed that the mutations that affect the levels or the responses to GAs alter the number of ovules of tomato and Arabidopsis. In this work we wanted to study how the gibberellin hormone can regulate the development of tomato ovules (Solanum lycopersicum L.) with the possible cooperation of auxins, brassinosteroids and cytokinins. In order to learn more about the hormonal model functioning in tomato and the different hormones role in the ovule formation, a detail study of the different phases of the ovule formation throughout the ovary development of the tomato has been conducted, by confocal microscopy and the localization of auxins and gibberellins hormones in each one of the different ovule development phases in different hormonal mutant lines of tomato. For that purpose, I used a reporter gene construction for auxin response (DR5::GUS) and another, obtained in our laboratory, reporter of GAs synthesis (P20ox1::GUS). This allowed exploring and comparing the localization of both hormones through the use of GUS staining, both in control lines and in lines with hormonal alterations of brassinosteroids, cytokinins, auxins and gibberellins, carriers of these reporter constructions. The results obtained establish the phases of flower development of tomato in which occur the formation of the placenta, the formation of the ovules prim, Son diversos los factores que se encargan de regular el desarrollo de los óvulos en las plantas. En el control de este proceso participan diferentes hormonas, las cuales tienen un papel fundamental. En la planta modelo Arabidopsis thaliana se ha demostrado el papel de las hormonas auxinas (AUX), brasinoesteroides (BRs) y citoquininas (CKs), y sus interacciones al inicio de la formación de los óvulos, así como durante la fase de desarrollo. Las giberelinas (GAs) controlan distintos procesos del desarrollo de las plantas; sin embargo, su participación en la formación de los óvulos solo ha sido sugerida recientemente por estudios realizados en nuestro laboratorio que demostraban que las mutaciones que afectan los niveles o la respuesta a GAs alteran el número de óvulos en el fruto de tomate y de Arabidopsis. En este trabajo se ha querido estudiar cómo la hormona giberelina es capaz de regular el desarrollo de los óvulos de tomate (Solanum lycopersicum L.) con la posible cooperación de auxinas, brasinoesteroides y citoquininas. Con el objetivo de conocer con más detalle el funcionamiento del modelo hormonal en tomate y el papel de las distintas hormonas en la formación de los óvulos, se ha realizado un estudio detallado de las diferentes fases de formación del óvulo a lo largo del desarrollo del ovario de tomate, mediante microscopía confocal y de la localización de las hormonas auxinas y giberelinas en cada una de las distintas fases del desarrollo del óvulo en diferentes líneas mutantes hormonales de tomate. Para ello he hecho uso de una construcción génica delatora para la respuesta a auxinas (DR5::GUS) y otra, obtenida en nuestro laboratorio, delatora de la síntesis de GAs (P20ox1::GUS). Esto ha permitido estudiar y comparar la localización de las dos hormonas mediante el empleo de la tinción GUS, tanto en las líneas control como en las líneas con alteraciones hormonales de brasinoesteroides, citoquininas, auxinas y giberelinas, portadoras de estas construcciones de, [CA] Són diversos els factors que s’encarreguen de regular el desenvolupament dels òvuls a les plantes. En el control d’aquest procés participen diferents hormones, les quals tenen un paper fonamental. A la planta model Arabidopsis thaliana s’ha demostrat el paper de les hormones auxines (AUX), brassinoesteroides (BRs) i citocinines (CKs), i les seves interaccions a l’inici de la formació dels òvuls, com durant la fase de desenvolupament. Les gibberel·lines (GAs) controlen diferents processos del desenvolupament de les plantes; no obstant això, la seva participació en la formació dels òvuls només ha estat suggerida recentment per estudis realitzats en el nostre laboratori que demostraven que les mutacions que afecten als nivells o la resposta a GAs alteren el nombre d’òvuls en el fruit del tomàquet i d’Arabidopsis. En aquest treball s’ha volgut estudiar com la hormona gibberel·lina és capaç de regular el desenvolupament dels òvuls de tomàquet (Solanum lycopersicum L.) amb la possible cooperació de auxines, brassinoesteroides i citocinines. Amb l’objectiu de conèixer amb més detall el funcionament del model hormonal en tomàquet i el paper de les diferents hormones en la formació dels òvuls, s’ha realitzat un estudi detallat de les diferents fases de formació de l’òvul al llarg del desenvolupament de l’ovari de tomàquet, mitjançant microscòpia confocal i de la localització de les hormones auxines i gibberel·lines en cada una de les diferents fases de desenvolupament de l’òvul en diferents línies mutants hormonals de tomàquet. Per això he fet ús d’una construcció gènica delatora per a la resposta a auxines (DR5::GUS), i una altra, obtinguda en el nostre laboratori, delatora de la síntesis de GAs (P20ox1::GUS). Això ha permès estudiar i comparar la localització de les dues hormones mitjançant l’ús de la tinció GUS, tant en les línies control com en les línies amb alteracions hormonals de brassinoesteroides, citocinines, auxines i gibberel·lines, portadores d’aquestes co

[EN] Plants are sessile organisms that must perceive and respond to various environmental constraints throughout their life cycle. Among these constraints, drought stress has become the main limiting factor to crop production around the world. Water deprivation is perceived primarily by the roots, which efficiently signal the shoot to trigger drought responses in order to maximize a plant's ability to survive. In this study, the tomato (Solanum lycopersicum L.) mutant procera (pro), with a constitutive response to gibberellin (GA), and its near isogenic line cv. Micro-Tom (MT), were used in reciprocal grafting under well-watered and water stress conditions to evaluate the role of GA signaling in root-to-shoot communication during drought stress. Growth, oxidative stress, gene expression, water relations and hormonal content were measured in order to provide insights into GA-mediated adjustments to water stress. All graft combinations with pro (i.e. pro/pro, MT/pro and pro/MT) prevented the reduction of growth under stress conditions without a reduction in oxidative stress. The increase of oxidative stress was followed by upregulation of SlDREB2, a drought-tolerance related gene, in all drought-stressed plants. Scions harboring the pro mutation tended to increase the abscisic acid (ABA) content, independent of the rootstock. Moreover, the GA sensitivity of the rootstock modulated stomatal conductance and water use efficiency under drought stress, indicating GA and ABA crosstalk in the adjustment of growth and water economy.

[EN] In this paper we want to see the role of auxin (AUXs), bras sino steroids (BRs) and gibberellins (GAs) hormones in th e development of the tomato ovule ( Solanum lyc opersicum L. ). For this purpose, mutant lines with alterations in the synthesis or signaling of these hormones were used in the genetic background of the tomato cultivar Micro - Tom (MT). The effect of these mutations on the structure and morphology of ovule during their development prior to flower anthesis , was studied by confocal microscopy. In addition, auxin localization studies were carried out using reporter line (DR5: GUS ) and gibberellins localization by the reporter line ( p GA20ox1: GUS ) . The results co nfirm that the bras s inosteroids regulate positively the number of ovules, and the gibberellins reduce their number. The expression of the gene GA20oxidasa, limiting enzyme of the route of GAs, is located outside the ovules from the first stages of developm ent studied. We have also seen that auxins are located within the ovules within the embryo sac in the area close to the micropyle from the first stages of development studied . The hormonal mutations did not alter where and when auxins are detected during ovule development, [ES] En este trabajo se quiere ver el papel de las hormonas auxinas (AUXs) y brasinoesteroides (BRs) y giberelinas (GAs) en el desarrollo del óvulo de tomate (Solanum lycopersicum). Para ello se utilizaron líneas mutantes con alteraciones en la síntesis o señalización de estas hormonas en el fondo genético del cultivar de tomate Micro-Tom (MT). Se estudio el efecto de estas mutaciones en la estructura y morfología de los óvulos durante su desarrollo previo a la antesis de la flor mediante microscopía confocal. Además se llevaron a cabo estudios de localización de auxinas mediante líneas delatoras (DR5::GUS) y de giberelinas mediante la construcción (pGA20ox1::GUS). Los resultados obtenidos confirman que las auxinas y los brasinoesteroides regulan positivamente el número de óvulos, y las giberelinas reducen su número. La expresión del gen de la GA20oxidasa, enzima limitante de la ruta de GAs, se localiza fuera de los óvulos desde los primeros estados de desarrollo estudiados. Además hemos visto que las auxinas se localizan dentro de los óvulos en la zona del saco embrionario más cercana al micropilo desde los estadíos iniciales de su desarrollo.

[EN] In this paper we want to see the role of auxin (AUXs), bras sino steroids (BRs) and gibberellins (GAs) hormones in th e development of the tomato ovule ( Solanum lyc opersicum L. ). For this purpose, mutant lines with alterations in the synthesis or signaling of these hormones were used in the genetic background of the tomato cultivar Micro - Tom (MT). The effect of these mutations on the structure and morphology of ovule during their development prior to flower anthesis , was studied by confocal microscopy. In addition, auxin localization studies were carried out using reporter line (DR5: GUS ) and gibberellins localization by the reporter line ( p GA20ox1: GUS ) . The results co nfirm that the bras s inosteroids regulate positively the number of ovules, and the gibberellins reduce their number. The expression of the gene GA20oxidasa, limiting enzyme of the route of GAs, is located outside the ovules from the first stages of developm ent studied. We have also seen that auxins are located within the ovules within the embryo sac in the area close to the micropyle from the first stages of development studied . The hormonal mutations did not alter where and when auxins are detected during ovule development, [ES] En este trabajo se quiere ver el papel de las hormonas auxinas (AUXs) y brasinoesteroides (BRs) y giberelinas (GAs) en el desarrollo del óvulo de tomate (Solanum lycopersicum). Para ello se utilizaron líneas mutantes con alteraciones en la síntesis o señalización de estas hormonas en el fondo genético del cultivar de tomate Micro-Tom (MT). Se estudio el efecto de estas mutaciones en la estructura y morfología de los óvulos durante su desarrollo previo a la antesis de la flor mediante microscopía confocal. Además se llevaron a cabo estudios de localización de auxinas mediante líneas delatoras (DR5::GUS) y de giberelinas mediante la construcción (pGA20ox1::GUS). Los resultados obtenidos confirman que las auxinas y los brasinoesteroides regulan positivamente el número de óvulos, y las giberelinas reducen su número. La expresión del gen de la GA20oxidasa, enzima limitante de la ruta de GAs, se localiza fuera de los óvulos desde los primeros estados de desarrollo estudiados. Además hemos visto que las auxinas se localizan dentro de los óvulos en la zona del saco embrionario más cercana al micropilo desde los estadíos iniciales de su desarrollo.

[EN] In this paper we want to see the role of auxin (AUXs), bras sino steroids (BRs) and gibberellins (GAs) hormones in th e development of the tomato ovule ( Solanum lyc opersicum L. ). For this purpose, mutant lines with alterations in the synthesis or signaling of these hormones were used in the genetic background of the tomato cultivar Micro - Tom (MT). The effect of these mutations on the structure and morphology of ovule during their development prior to flower anthesis , was studied by confocal microscopy. In addition, auxin localization studies were carried out using reporter line (DR5: GUS ) and gibberellins localization by the reporter line ( p GA20ox1: GUS ) . The results co nfirm that the bras s inosteroids regulate positively the number of ovules, and the gibberellins reduce their number. The expression of the gene GA20oxidasa, limiting enzyme of the route of GAs, is located outside the ovules from the first stages of developm ent studied. We have also seen that auxins are located within the ovules within the embryo sac in the area close to the micropyle from the first stages of development studied . The hormonal mutations did not alter where and when auxins are detected during ovule development, [ES] En este trabajo se quiere ver el papel de las hormonas auxinas (AUXs) y brasinoesteroides (BRs) y giberelinas (GAs) en el desarrollo del óvulo de tomate (Solanum lycopersicum). Para ello se utilizaron líneas mutantes con alteraciones en la síntesis o señalización de estas hormonas en el fondo genético del cultivar de tomate Micro-Tom (MT). Se estudio el efecto de estas mutaciones en la estructura y morfología de los óvulos durante su desarrollo previo a la antesis de la flor mediante microscopía confocal. Además se llevaron a cabo estudios de localización de auxinas mediante líneas delatoras (DR5::GUS) y de giberelinas mediante la construcción (pGA20ox1::GUS). Los resultados obtenidos confirman que las auxinas y los brasinoesteroides regulan positivamente el número de óvulos, y las giberelinas reducen su número. La expresión del gen de la GA20oxidasa, enzima limitante de la ruta de GAs, se localiza fuera de los óvulos desde los primeros estados de desarrollo estudiados. Además hemos visto que las auxinas se localizan dentro de los óvulos en la zona del saco embrionario más cercana al micropilo desde los estadíos iniciales de su desarrollo.

[ES] Las hormonas vegetales auxinas (IAA) y estrigolactonas (SL) participan en la formación de los brotes axilares en tomate según ha sido descrito. Las SL constituyen el segundo mensajero inducido por IAA y responsables de la inhibición de la formación de los brotes axilares en tomate. Así pues en ausencia de IAA, los niveles de SL se reducen, lo que permite la aparición de los brotes axilares. Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que controlan diversos procesos del desarrollo durante todo el ciclo de vida de las plantas, como el crecimiento de tallos, tiempo de floración y fructificación. Sin embargo no se ha demostrado su posible participación en la regulación de la formación de brotes axilares. Estudios realizados en el laboratorio indican que el incremento de los niveles o la respuesta a GAs, en plantas de tomate, da lugar a fenotipos con menor ramificación. Las giberelinas, al igual que las SL podrían actuar inhibiendo la aparición de los brotes axilares en tomate. Con el objetivo de conocer el papel de las GAs en la formación de los brotes axilares de tomate se pretende desarrollar este trabajo final de máster.

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de la hormonas vegetales en la formación de los óvulos de tomate. En Arabidopsis, las auxinas (IAA), las citoquininas (CKs) y los brasinosteroides (BRs) tienen un papel en la iniciacion y desarrollo de los ovulos. El papel de las giberelinas (GAs) no ha sido aun claramente establecido. Mediante el análisis de mutantes de tomate, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinado que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. Este proyecto pretende estudiar si los genes que codifican los enzimas inactivadores de giberelinas (GA2ox) pueden tener un papel en la iniciacion y desarrollo de los ovulos. Para ello utilizaremos mutantes de tomate, donde estos genes han sido silenciados, para estudiar: 1 posibles alteraciones fenotipicas en el numero o desarrollo de los ovulos, 2 el efecto de estas mutaciones sobre los niveles de giberelinas activas en las fases y tejidos en que los ovulos se están desarrollando 3 y si existen otras hormonas, de las que influyen en la formación de los óvulos,cuyo metabolismo pudieran estar afectadas dentro del ovario Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos y los ovarios en los mutantes de RNA de interferencia (GA2ox-RNAi) y la linea isogenica control, mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si las giberelinas estan alteradas en ovarios en desarrollo y si esta alteracion influye en el metabolismo de otras hormonas como auxinas y citoquininas., [EN] In plants it is important to understand the mechanisms that control the number of ovules and their development, because ultimately they determine the final number of seeds and thus the crop yield. Over recent decades, hormones have been identified as essential factors in ovule formation, as they play a key role in determining their final number. Especially, hormones such as auxins, brassinosteroids or cytokinins are considered very important in this process, where they have a positive effect on the ovule development. However, although the role of gibberellins (GAs) on the ovule development has not yet been described, there are indications that these hormones are essential in this process, having a negative effect on the final number of ovules, what has been studied by analyzing mutants that have changes in hormone levels of GAs or in its response. In this study, it is intended to affirm the negative role of GAs on the ovule development in tomato plants, using the transgenic lines L1i and L5i, where GA2ox genes, which encode gibberellin inactivating enzymes GA 2-oxidases, have been silenced. To do this, the phenotypic alterations in the number or morphology of the ovules, seeds and ovaries between transgenic lines, L1i and L5i, and the control MT were studied, as well as variations in the levels of gibberellins and other hormones (auxins, abscisic acid and jasmonic acid). The results of these studies show that silencing GA2ox genes leads to increased levels of bioactive gibberellin GA1 and decreased inactive products GA51, GA34, GA29 and GA8 in reproductive tissues of transgenic tomato lines, which was expected as a result of silencing GA 2-oxidases. Regarding the levels of auxins, abscisic acid and jasmonic acid, there were no differences relative to the control, suggesting that GAs do not influence the metabolism of these hormones. Moreover, the phenotypic study revealed significant differences only in the transgenic line L5i, where it was observed that variat

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de las hormonas vegetales en la formación de los óvulos de tomate. Mediante el análisis de mutantes, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinando que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. La formación de los óvulos en la especie Arabidopsis también depende de otras hormonas como auxinas, citoquininas y brasinosteroides que tienen un efecto positivo sobre el número de óvulos. Utilizando mutantes de tomate que presentan alteraciones en los niveles de la hormona brasinosteroide (BR) pretendemos estudiar como influye esta hormona en la formación de los óvulos dentro del ovario y como actúa para determinar su número. Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos en los ovarios, de las líneas mutante y su control isogénico (D+ / d-), mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si alguna de las hormonas, que en Arabidopsis regula la formación de los óvulos; como la auxina (IAA), giberelinas (GAs) o citoquininas (CKs), están alteradas en los ovarios en desarrollo., [EN] The study of ovules development in plants is extremely important in agriculture from an economic point of view, due to the fact that ovules give rise to available number of seeds in the fruit, which limits the crops yield. This project was focused on substantiating if, just like in the Arabidopsis species, brassinosteroids (BRs) regulate the ovules formation in tomato (Solanum lycopersicum), affecting the number of ovules positively. Two tomato lines related with brassinosteroids were employed to carry out this study: DWARF line was provided with a normal content of BRs and Micro-Tom (MT) variety deficient in BRs. The morphology and the number of ovules in the ovaries were studied using these lines. Furthermore, hormonal quantifications were done through mass spectrometry connected to liquid chromatography (LC-MS) to determine if BRs have an influence in the regulation of other hormones. Moreover, the localization of the auxins (IAA) were studied through GUS staining with MT-DR5::GUS and DWARF-DR5::GUS. Obtained results confirm that BRs regulate ovule and seed numbers positively, and as well as BRs interact with giberelins (GAs) and salicylic acid (SA) reducing and increasing their levels, respectively. However, interaction between BRs and auxins levels was not observed, and differences in the IAA localization in the ovaries could not be detected.

[EN] The salinization of land is a major factor limiting crop production worldwide. Halophytes adapted to high levels of salinity are likely to possess useful genes for improving crop tolerance to salt stress. In addition, halophytes could provide a food source on marginal lands. However, despite halophytes being salt-tolerant plants, the seeds of several halophytic species will not germinate on saline soils. Yet, little is understood regarding biochemical and gene expression changes underlying salt-mediated inhibition of halophyte seed germination. We have used the halophytic Arabidopsis relative model system, Eutrema (Thellungiella) salsugineum to explore salt-mediated inhibition of germination. We show that E. salsugineum seed germination is inhibited by salt to a far greater extent than in Arabidopsis, and that this inhibition is in response to the osmotic component of salt exposure. E. salsugineum seeds remain viable even when germination is completely inhibited, and germination resumes once seeds are transferred to non-saline conditions. Moreover, removal of the seed coat from salt treated seeds allows embryos to germinate on salt-containing medium. Mobilization of seed storage reserves is restricted in salt treated seeds, while many germination associated metabolic changes are arrested or progress to a lower extent. Salt-exposed seeds are further characterized by a reduced GA/ABA ratio and increased expression of the germination repressor genes, RGL2,AB15, and DOG1. Furthermore, a salt-mediated increase in expression of a LATE EMBRYOGENESIS ABUNDANT gene and accretion of metabolites involved in osmoprotection indicates induction of processes associated with stress tolerance, and accumulation of easily mobilized carbon reserves. Overall, our results suggest that salt inhibits E. salsugineum seed germination by inducing a seed state with molecular features of dormancy while a physical constraint to radicle emergence is provided by the seed coat layers. This see

The expression of Dclcyb1 in tobacco induces a positive feedback on the isoprenoid, carotenoid, gibberellin and chlorophyll pathways leading to an enhancement in fitness, biomass, photosynthetic efficiency and carotenoid/chlorophyll composition.Carotenoids, chlorophylls and gibberellins are derived from the common precursor geranylgeranyl diphosphate (GGPP). One of the enzymes in carotenoid biosynthesis is lycopene beta-cyclase (LCYB) that catalyzes the conversion of lycopene into beta-carotene. In carrot, Dclcyb1 is essential for carotenoid synthesis in the whole plant. Here we show that when expressed in tobacco, increments in total carotenoids, beta-carotene and chlorophyll levels occur. Furthermore, photosynthetic efficiency is enhanced in transgenic lines. Interestingly, and contrary to previous observations where overexpression of a carotenogenic gene resulted in the inhibition of the synthesis of gibberellins, we found raised levels of active GA4 and the concommitant increases in plant height, leaf size and whole plant biomass, as well as an early flowering phenotype. Moreover, a significant increase in the expression of the key carotenogenic genes, Ntpsy1, Ntpsy2 and Ntlcyb, as well as those involved in the synthesis of chlorophyll (Ntchl), gibberellin (Ntga20ox, Ntcps and Ntks) and isoprenoid precursors (Ntdxs2 and Ntggpps) was observed. These results indicate that the expression of Dclcyb1 induces a positive feedback affecting the expression of isoprenoid gene precursors and genes involved in carotenoid, gibberellin and chlorophyll pathways leading to an enhancement in fitness measured as biomass, photosynthetic efficiency and carotenoid/chlorophyll composition.

[ES] Las hormonas vegetales auxinas (IAA) y estrigolactonas (SL) participan en la formación de los brotes axilares en tomate según ha sido descrito. Las SL constituyen el segundo mensajero inducido por IAA y responsables de la inhibición de la formación de los brotes axilares en tomate. Así pues en ausencia de IAA, los niveles de SL se reducen, lo que permite la aparición de los brotes axilares. Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que controlan diversos procesos del desarrollo durante todo el ciclo de vida de las plantas, como el crecimiento de tallos, tiempo de floración y fructificación. Sin embargo no se ha demostrado su posible participación en la regulación de la formación de brotes axilares. Estudios realizados en el laboratorio indican que el incremento de los niveles o la respuesta a GAs, en plantas de tomate, da lugar a fenotipos con menor ramificación. Las giberelinas, al igual que las SL podrían actuar inhibiendo la aparición de los brotes axilares en tomate. Con el objetivo de conocer el papel de las GAs en la formación de los brotes axilares de tomate se pretende desarrollar este trabajo final de máster.

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de la hormonas vegetales en la formación de los óvulos de tomate. En Arabidopsis, las auxinas (IAA), las citoquininas (CKs) y los brasinosteroides (BRs) tienen un papel en la iniciacion y desarrollo de los ovulos. El papel de las giberelinas (GAs) no ha sido aun claramente establecido. Mediante el análisis de mutantes de tomate, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinado que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. Este proyecto pretende estudiar si los genes que codifican los enzimas inactivadores de giberelinas (GA2ox) pueden tener un papel en la iniciacion y desarrollo de los ovulos. Para ello utilizaremos mutantes de tomate, donde estos genes han sido silenciados, para estudiar: 1 posibles alteraciones fenotipicas en el numero o desarrollo de los ovulos, 2 el efecto de estas mutaciones sobre los niveles de giberelinas activas en las fases y tejidos en que los ovulos se están desarrollando 3 y si existen otras hormonas, de las que influyen en la formación de los óvulos,cuyo metabolismo pudieran estar afectadas dentro del ovario Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos y los ovarios en los mutantes de RNA de interferencia (GA2ox-RNAi) y la linea isogenica control, mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si las giberelinas estan alteradas en ovarios en desarrollo y si esta alteracion influye en el metabolismo de otras hormonas como auxinas y citoquininas., [EN] In plants it is important to understand the mechanisms that control the number of ovules and their development, because ultimately they determine the final number of seeds and thus the crop yield. Over recent decades, hormones have been identified as essential factors in ovule formation, as they play a key role in determining their final number. Especially, hormones such as auxins, brassinosteroids or cytokinins are considered very important in this process, where they have a positive effect on the ovule development. However, although the role of gibberellins (GAs) on the ovule development has not yet been described, there are indications that these hormones are essential in this process, having a negative effect on the final number of ovules, what has been studied by analyzing mutants that have changes in hormone levels of GAs or in its response. In this study, it is intended to affirm the negative role of GAs on the ovule development in tomato plants, using the transgenic lines L1i and L5i, where GA2ox genes, which encode gibberellin inactivating enzymes GA 2-oxidases, have been silenced. To do this, the phenotypic alterations in the number or morphology of the ovules, seeds and ovaries between transgenic lines, L1i and L5i, and the control MT were studied, as well as variations in the levels of gibberellins and other hormones (auxins, abscisic acid and jasmonic acid). The results of these studies show that silencing GA2ox genes leads to increased levels of bioactive gibberellin GA1 and decreased inactive products GA51, GA34, GA29 and GA8 in reproductive tissues of transgenic tomato lines, which was expected as a result of silencing GA 2-oxidases. Regarding the levels of auxins, abscisic acid and jasmonic acid, there were no differences relative to the control, suggesting that GAs do not influence the metabolism of these hormones. Moreover, the phenotypic study revealed significant differences only in the transgenic line L5i, where it was observed that variat

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de las hormonas vegetales en la formación de los óvulos de tomate. Mediante el análisis de mutantes, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinando que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. La formación de los óvulos en la especie Arabidopsis también depende de otras hormonas como auxinas, citoquininas y brasinosteroides que tienen un efecto positivo sobre el número de óvulos. Utilizando mutantes de tomate que presentan alteraciones en los niveles de la hormona brasinosteroide (BR) pretendemos estudiar como influye esta hormona en la formación de los óvulos dentro del ovario y como actúa para determinar su número. Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos en los ovarios, de las líneas mutante y su control isogénico (D+ / d-), mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si alguna de las hormonas, que en Arabidopsis regula la formación de los óvulos; como la auxina (IAA), giberelinas (GAs) o citoquininas (CKs), están alteradas en los ovarios en desarrollo., [EN] The study of ovules development in plants is extremely important in agriculture from an economic point of view, due to the fact that ovules give rise to available number of seeds in the fruit, which limits the crops yield. This project was focused on substantiating if, just like in the Arabidopsis species, brassinosteroids (BRs) regulate the ovules formation in tomato (Solanum lycopersicum), affecting the number of ovules positively. Two tomato lines related with brassinosteroids were employed to carry out this study: DWARF line was provided with a normal content of BRs and Micro-Tom (MT) variety deficient in BRs. The morphology and the number of ovules in the ovaries were studied using these lines. Furthermore, hormonal quantifications were done through mass spectrometry connected to liquid chromatography (LC-MS) to determine if BRs have an influence in the regulation of other hormones. Moreover, the localization of the auxins (IAA) were studied through GUS staining with MT-DR5::GUS and DWARF-DR5::GUS. Obtained results confirm that BRs regulate ovule and seed numbers positively, and as well as BRs interact with giberelins (GAs) and salicylic acid (SA) reducing and increasing their levels, respectively. However, interaction between BRs and auxins levels was not observed, and differences in the IAA localization in the ovaries could not be detected.

[ES] Las hormonas vegetales auxinas (IAA) y estrigolactonas (SL) participan en la formación de los brotes axilares en tomate según ha sido descrito. Las SL constituyen el segundo mensajero inducido por IAA y responsables de la inhibición de la formación de los brotes axilares en tomate. Así pues en ausencia de IAA, los niveles de SL se reducen, lo que permite la aparición de los brotes axilares. Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que controlan diversos procesos del desarrollo durante todo el ciclo de vida de las plantas, como el crecimiento de tallos, tiempo de floración y fructificación. Sin embargo no se ha demostrado su posible participación en la regulación de la formación de brotes axilares. Estudios realizados en el laboratorio indican que el incremento de los niveles o la respuesta a GAs, en plantas de tomate, da lugar a fenotipos con menor ramificación. Las giberelinas, al igual que las SL podrían actuar inhibiendo la aparición de los brotes axilares en tomate. Con el objetivo de conocer el papel de las GAs en la formación de los brotes axilares de tomate se pretende desarrollar este trabajo final de máster.

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de la hormona giberelina (GA) en la formación de los óvulos de tomate. Mediante el análisis de mutantes, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinando que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. La formación de los óvulos en la especie Arabidopsis también depende de otras hormonas como auxinas, citoquininas y brasinosteroides que tienen un efecto positivo sobre el número de óvulos. Utilizando mutantes de tomate que presentan alteraciones en la respuesta a auxinas (dgt y ent), pretendemos estudiar como influye esta hormona en la formación de los óvulos dentro del ovario y como actúan para determinar su número. Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos en los distintos mutantes mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si la auxina (IAA) u otras hormonas con las cuales ésta puede interaccionar, como las giberelinas (GAs) o citoquininas (CKs), están alteradas en los ovarios en desarrollo., [EN] Plant ovule development is a very important factor in agriculture from an economic point of view, as it limits the number of available seeds, and consequently the crop yield. The aim of the proyect is to determine the role of auxin (AUX) in ovule formation and their interaction with other hormones in tomato (Solanum lycopersicum) For this, two tomate mutants which have altered auxin response (dgt and ent) are used, employing the parental introgession, the cv. Micro-Tom (MT), as control line. There have been conducted studies of the of ovules and ovaries. Hormonal quantifications are also performed by mass spectrometry coupled to liquid chromatography (LC-MS) as well as, auxin localization studies of auxin in flowers with different stages of development by GUS assays in lines DR5:GUS. The results suggest that there may be an interaction of auxin with the hormones salicylic acid (SA) and jasmonic acido (JA) at signaling level. And, finally, auxin may have a role in regulating the number of ovules and size, and consequently the number of seeds.

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de la hormona giberelina (GA) en la formación de los óvulos de tomate. Mediante el análisis de mutantes, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinando que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. La formación de los óvulos en la especie Arabidopsis también depende de otras hormonas como auxinas, citoquininas y brasinosteroides que tienen un efecto positivo sobre el número de óvulos. Utilizando mutantes de tomate que presentan alteraciones en la respuesta a auxinas (dgt y ent), pretendemos estudiar como influye esta hormona en la formación de los óvulos dentro del ovario y como actúan para determinar su número. Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos en los distintos mutantes mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si la auxina (IAA) u otras hormonas con las cuales ésta puede interaccionar, como las giberelinas (GAs) o citoquininas (CKs), están alteradas en los ovarios en desarrollo., [EN] Plant ovule development is a very important factor in agriculture from an economic point of view, as it limits the number of available seeds, and consequently the crop yield. The aim of the proyect is to determine the role of auxin (AUX) in ovule formation and their interaction with other hormones in tomato (Solanum lycopersicum) For this, two tomate mutants which have altered auxin response (dgt and ent) are used, employing the parental introgession, the cv. Micro-Tom (MT), as control line. There have been conducted studies of the of ovules and ovaries. Hormonal quantifications are also performed by mass spectrometry coupled to liquid chromatography (LC-MS) as well as, auxin localization studies of auxin in flowers with different stages of development by GUS assays in lines DR5:GUS. The results suggest that there may be an interaction of auxin with the hormones salicylic acid (SA) and jasmonic acido (JA) at signaling level. And, finally, auxin may have a role in regulating the number of ovules and size, and consequently the number of seeds.

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de la hormonas vegetales en la formación de los óvulos de tomate. En Arabidopsis, las auxinas (IAA), las citoquininas (CKs) y los brasinosteroides (BRs) tienen un papel en la iniciacion y desarrollo de los ovulos. El papel de las giberelinas (GAs) no ha sido aun claramente establecido. Mediante el análisis de mutantes de tomate, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinado que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. Este proyecto pretende estudiar si los genes que codifican los enzimas inactivadores de giberelinas (GA2ox) pueden tener un papel en la iniciacion y desarrollo de los ovulos. Para ello utilizaremos mutantes de tomate, donde estos genes han sido silenciados, para estudiar: 1 posibles alteraciones fenotipicas en el numero o desarrollo de los ovulos, 2 el efecto de estas mutaciones sobre los niveles de giberelinas activas en las fases y tejidos en que los ovulos se están desarrollando 3 y si existen otras hormonas, de las que influyen en la formación de los óvulos,cuyo metabolismo pudieran estar afectadas dentro del ovario Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos y los ovarios en los mutantes de RNA de interferencia (GA2ox-RNAi) y la linea isogenica control, mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si las giberelinas estan alteradas en ovarios en desarrollo y si esta alteracion influye en el metabolismo de otras hormonas como auxinas y citoquininas., [EN] In plants it is important to understand the mechanisms that control the number of ovules and their development, because ultimately they determine the final number of seeds and thus the crop yield. Over recent decades, hormones have been identified as essential factors in ovule formation, as they play a key role in determining their final number. Especially, hormones such as auxins, brassinosteroids or cytokinins are considered very important in this process, where they have a positive effect on the ovule development. However, although the role of gibberellins (GAs) on the ovule development has not yet been described, there are indications that these hormones are essential in this process, having a negative effect on the final number of ovules, what has been studied by analyzing mutants that have changes in hormone levels of GAs or in its response. In this study, it is intended to affirm the negative role of GAs on the ovule development in tomato plants, using the transgenic lines L1i and L5i, where GA2ox genes, which encode gibberellin inactivating enzymes GA 2-oxidases, have been silenced. To do this, the phenotypic alterations in the number or morphology of the ovules, seeds and ovaries between transgenic lines, L1i and L5i, and the control MT were studied, as well as variations in the levels of gibberellins and other hormones (auxins, abscisic acid and jasmonic acid). The results of these studies show that silencing GA2ox genes leads to increased levels of bioactive gibberellin GA1 and decreased inactive products GA51, GA34, GA29 and GA8 in reproductive tissues of transgenic tomato lines, which was expected as a result of silencing GA 2-oxidases. Regarding the levels of auxins, abscisic acid and jasmonic acid, there were no differences relative to the control, suggesting that GAs do not influence the metabolism of these hormones. Moreover, the phenotypic study revealed significant differences only in the transgenic line L5i, where it was observed that variat

[ES] En nuestro laboratorio hemos iniciado el estudio del papel de las hormonas vegetales en la formación de los óvulos de tomate. Mediante el análisis de mutantes, con alteraciones en los niveles hormonales o en su respuesta, hemos determinando que las giberelinas influyen negativamente en el número de óvulos que se forman dentro del ovario. La formación de los óvulos en la especie Arabidopsis también depende de otras hormonas como auxinas, citoquininas y brasinosteroides que tienen un efecto positivo sobre el número de óvulos. Utilizando mutantes de tomate que presentan alteraciones en los niveles de la hormona brasinosteroide (BR) pretendemos estudiar como influye esta hormona en la formación de los óvulos dentro del ovario y como actúa para determinar su número. Para ello estudiaremos el número y la morfología de los óvulos en los ovarios, de las líneas mutante y su control isogénico (D+ / d-), mediante cortes frescos con un vibratomo. Además, realizaremos cuantificaciones hormonales por espectrometría de masas acoplada a cromatografía liquida (LC-MS) para determinar si alguna de las hormonas, que en Arabidopsis regula la formación de los óvulos; como la auxina (IAA), giberelinas (GAs) o citoquininas (CKs), están alteradas en los ovarios en desarrollo., [EN] The study of ovules development in plants is extremely important in agriculture from an economic point of view, due to the fact that ovules give rise to available number of seeds in the fruit, which limits the crops yield. This project was focused on substantiating if, just like in the Arabidopsis species, brassinosteroids (BRs) regulate the ovules formation in tomato (Solanum lycopersicum), affecting the number of ovules positively. Two tomato lines related with brassinosteroids were employed to carry out this study: DWARF line was provided with a normal content of BRs and Micro-Tom (MT) variety deficient in BRs. The morphology and the number of ovules in the ovaries were studied using these lines. Furthermore, hormonal quantifications were done through mass spectrometry connected to liquid chromatography (LC-MS) to determine if BRs have an influence in the regulation of other hormones. Moreover, the localization of the auxins (IAA) were studied through GUS staining with MT-DR5::GUS and DWARF-DR5::GUS. Obtained results confirm that BRs regulate ovule and seed numbers positively, and as well as BRs interact with giberelins (GAs) and salicylic acid (SA) reducing and increasing their levels, respectively. However, interaction between BRs and auxins levels was not observed, and differences in the IAA localization in the ovaries could not be detected.

[ES] Las hormonas vegetales auxinas (IAA) y estrigolactonas (SL) participan en la formación de los brotes axilares en tomate según ha sido descrito. Las SL constituyen el segundo mensajero inducido por IAA y responsables de la inhibición de la formación de los brotes axilares en tomate. Así pues en ausencia de IAA, los niveles de SL se reducen, lo que permite la aparición de los brotes axilares. Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que controlan diversos procesos del desarrollo durante todo el ciclo de vida de las plantas, como el crecimiento de tallos, tiempo de floración y fructificación. Sin embargo no se ha demostrado su posible participación en la regulación de la formación de brotes axilares. Estudios realizados en el laboratorio indican que el incremento de los niveles o la respuesta a GAs, en plantas de tomate, da lugar a fenotipos con menor ramificación. Las giberelinas, al igual que las SL podrían actuar inhibiendo la aparición de los brotes axilares en tomate. Con el objetivo de conocer el papel de las GAs en la formación de los brotes axilares de tomate se pretende desarrollar este trabajo final de máster.

The expression of Dclcyb1 in tobacco induces a positive feedback on the isoprenoid, carotenoid, gibberellin and chlorophyll pathways leading to an enhancement in fitness, biomass, photosynthetic efficiency and carotenoid/chlorophyll composition.Carotenoids, chlorophylls and gibberellins are derived from the common precursor geranylgeranyl diphosphate (GGPP). One of the enzymes in carotenoid biosynthesis is lycopene beta-cyclase (LCYB) that catalyzes the conversion of lycopene into beta-carotene. In carrot, Dclcyb1 is essential for carotenoid synthesis in the whole plant. Here we show that when expressed in tobacco, increments in total carotenoids, beta-carotene and chlorophyll levels occur. Furthermore, photosynthetic efficiency is enhanced in transgenic lines. Interestingly, and contrary to previous observations where overexpression of a carotenogenic gene resulted in the inhibition of the synthesis of gibberellins, we found raised levels of active GA4 and the concommitant increases in plant height, leaf size and whole plant biomass, as well as an early flowering phenotype. Moreover, a significant increase in the expression of the key carotenogenic genes, Ntpsy1, Ntpsy2 and Ntlcyb, as well as those involved in the synthesis of chlorophyll (Ntchl), gibberellin (Ntga20ox, Ntcps and Ntks) and isoprenoid precursors (Ntdxs2 and Ntggpps) was observed. These results indicate that the expression of Dclcyb1 induces a positive feedback affecting the expression of isoprenoid gene precursors and genes involved in carotenoid, gibberellin and chlorophyll pathways leading to an enhancement in fitness measured as biomass, photosynthetic efficiency and carotenoid/chlorophyll composition.

[EN] The salinization of land is a major factor limiting crop production worldwide. Halophytes adapted to high levels of salinity are likely to possess useful genes for improving crop tolerance to salt stress. In addition, halophytes could provide a food source on marginal lands. However, despite halophytes being salt-tolerant plants, the seeds of several halophytic species will not germinate on saline soils. Yet, little is understood regarding biochemical and gene expression changes underlying salt-mediated inhibition of halophyte seed germination. We have used the halophytic Arabidopsis relative model system, Eutrema (Thellungiella) salsugineum to explore salt-mediated inhibition of germination. We show that E. salsugineum seed germination is inhibited by salt to a far greater extent than in Arabidopsis, and that this inhibition is in response to the osmotic component of salt exposure. E. salsugineum seeds remain viable even when germination is completely inhibited, and germination resumes once seeds are transferred to non-saline conditions. Moreover, removal of the seed coat from salt treated seeds allows embryos to germinate on salt-containing medium. Mobilization of seed storage reserves is restricted in salt treated seeds, while many germination associated metabolic changes are arrested or progress to a lower extent. Salt-exposed seeds are further characterized by a reduced GA/ABA ratio and increased expression of the germination repressor genes, RGL2,AB15, and DOG1. Furthermore, a salt-mediated increase in expression of a LATE EMBRYOGENESIS ABUNDANT gene and accretion of metabolites involved in osmoprotection indicates induction of processes associated with stress tolerance, and accumulation of easily mobilized carbon reserves. Overall, our results suggest that salt inhibits E. salsugineum seed germination by inducing a seed state with molecular features of dormancy while a physical constraint to radicle emergence is provided by the seed coat layers. This see

GA 2-oxidases regulate gibberellin levels in ovaries and axillary buds of tomato plants and their silencing is responsible for parthenocarpic fruit growth and branching inhibition.Gibberellins (GAs) are phytohormones that regulate a wide range of developmental processes in plants. Levels of active GAs are regulated by biosynthetic and catabolic enzymes like the GA 2-oxidases (GA2oxs). In tomato (Solanum lycopersicum L.) C-19 GA2oxs are encoded by a small multigenic family of five members with some degree of redundancy. In order to investigate their roles in tomato, the silencing of all five genes in transgenic plants was induced. A significant increase in active GA(4) content was found in the ovaries of transgenic plants. In addition, the transgenic unfertilized ovaries were much bigger than wild-type ovaries (about 30 times) and a certain proportion (5-37%) were able to develop parthenocarpically. Among the GA2ox family, genes GA2ox1 and -2 seem to be the most relevant for this phenotype since their expression was induced in unfertilized ovaries and repressed in developing fruits, inversely correlating with ovary growth. Interestingly, transgenic lines exhibited a significant inhibition of branching and a higher content of active GA(4) in axillary buds. This phenotype was reverted, in transgenic plants, by the application of paclobutrazol, a GA biosynthesis inhibitor, suggesting a role for GAs as repressors of branching. In summary, this work demonstrates that GA 2-oxidases regulate gibberellin levels in ovaries and axillary buds of tomato plants and their silencing is responsible for parthenocarpic fruit growth and branching inhibition.

[ES] Existen diferentes hipótesis sobre cómo las hormonas vegetales influyen entre sí. En el presente trabajo se hace un estudio sobre cómo la presencia de giberelinas puede influir en la síntesis y acción de las auxina en líneas de tomate Micro-Tom. Para ello se han utilizado distintas líneas en las cuales la síntesis de giberelinas ha sido modificada, bien sobreexpresando la enzima 20-oxidasa en la línea 20ox provocando una presencia mayor de giberelinas, silenciando los genes que codifican el represor DELLA en la línea Pro, lo cual hará que la respuesta a giberelinas este activada constitutivamente, o silenciando los genes que codifican la enzima 2-oxidasa, encargada de la desactivación de las giberelinas activas en las líneas L1. Utilizando estas, vamos a cuantificar mediante HPLC-MS/MS la cantidad de auxinas en distintas alturas del tallo para poder ver cómo las giberelinas han influido en su producción. Por otro lado, se utilizaron estas líneas para hacer un estudio de germinación, viendo que las líneas que mejor germinaron fueron las que mayor cantidad de giberelinas presentaban. También se cuantificarán los niveles de giberelinas para ver si los cambios génicos en estas líneas han sido efectivos. Para poder comprender y ver mejor cómo actúan las auxinas ,se han hecho tinciones GUS en tallos modificados genéticamente mediante la construcción DR5-GUS y así poder marcar las zonas donde esté presente esta hormona en el tallo. Tras la cuantificación y las tinciones GUS se pudo ver cómo las auxinas se acumulan en el ápice del tallo principalmente. Además, las líneas que sobreexpresaban giberelinas tenían mayor cantidad de auxinas, por lo que es lógico suponer que estas tienen un papel importante en su biosíntesis., [EN] There are different theories about how the vegetable hormones interact between each other. This work tries to make a study about how the presence of gibberellins can affect the auxin synthesis in tomato Micro-Tom. For doing that, several tomato lines have been used in which the gibberellins synthesis has been modified. In one of this lines, the 20ox, the genes that encode the enzyme 20-oxidase have been overexpressed, so there will be more Gibberellins. In other line, named Pro, the genes that codified the repressor DELLA have been silenced. The last line that modified the gibberellins level is L1 and is characterized by the silencing of the genes that encode the enzyme 2-oxidase that deactivates the gibberellins active forms. Using this lines the auxins amount will be quantified by HPLC- MS/MS in different sections of the stem to see how gibberellins can affect in the auxin synthesis. This lines were also used in a germination study to see how gibberellins affect this process, seeing that the lines which have more amount of this hormone had a better germination. The gibberellin level of these lines was also quantified to see if the genetic changes have been completed. To see and understand better how auxins work and where they are located in the stem GUS stains were made in genetically modified tomato lines that had the DR5-GUS construction that allows to locate this hormone. After the quantification and GUS stain we could see that the auxins are accumulated in the stem apex. Finally, the lines that had more gibberellins showed a bigger amount of auxins, what make us suppose that the gibberellins have an important role in the synthesis of these hormones.

[ES] Existen diferentes hipótesis sobre cómo las hormonas vegetales influyen entre sí. En el presente trabajo se hace un estudio sobre cómo la presencia de giberelinas puede influir en la síntesis y acción de las auxina en líneas de tomate Micro-Tom. Para ello se han utilizado distintas líneas en las cuales la síntesis de giberelinas ha sido modificada, bien sobreexpresando la enzima 20-oxidasa en la línea 20ox provocando una presencia mayor de giberelinas, silenciando los genes que codifican el represor DELLA en la línea Pro, lo cual hará que la respuesta a giberelinas este activada constitutivamente, o silenciando los genes que codifican la enzima 2-oxidasa, encargada de la desactivación de las giberelinas activas en las líneas L1. Utilizando estas, vamos a cuantificar mediante HPLC-MS/MS la cantidad de auxinas en distintas alturas del tallo para poder ver cómo las giberelinas han influido en su producción. Por otro lado, se utilizaron estas líneas para hacer un estudio de germinación, viendo que las líneas que mejor germinaron fueron las que mayor cantidad de giberelinas presentaban. También se cuantificarán los niveles de giberelinas para ver si los cambios génicos en estas líneas han sido efectivos. Para poder comprender y ver mejor cómo actúan las auxinas ,se han hecho tinciones GUS en tallos modificados genéticamente mediante la construcción DR5-GUS y así poder marcar las zonas donde esté presente esta hormona en el tallo. Tras la cuantificación y las tinciones GUS se pudo ver cómo las auxinas se acumulan en el ápice del tallo principalmente. Además, las líneas que sobreexpresaban giberelinas tenían mayor cantidad de auxinas, por lo que es lógico suponer que estas tienen un papel importante en su biosíntesis., [EN] There are different theories about how the vegetable hormones interact between each other. This work tries to make a study about how the presence of gibberellins can affect the auxin synthesis in tomato Micro-Tom. For doing that, several tomato lines have been used in which the gibberellins synthesis has been modified. In one of this lines, the 20ox, the genes that encode the enzyme 20-oxidase have been overexpressed, so there will be more Gibberellins. In other line, named Pro, the genes that codified the repressor DELLA have been silenced. The last line that modified the gibberellins level is L1 and is characterized by the silencing of the genes that encode the enzyme 2-oxidase that deactivates the gibberellins active forms. Using this lines the auxins amount will be quantified by HPLC- MS/MS in different sections of the stem to see how gibberellins can affect in the auxin synthesis. This lines were also used in a germination study to see how gibberellins affect this process, seeing that the lines which have more amount of this hormone had a better germination. The gibberellin level of these lines was also quantified to see if the genetic changes have been completed. To see and understand better how auxins work and where they are located in the stem GUS stains were made in genetically modified tomato lines that had the DR5-GUS construction that allows to locate this hormone. After the quantification and GUS stain we could see that the auxins are accumulated in the stem apex. Finally, the lines that had more gibberellins showed a bigger amount of auxins, what make us suppose that the gibberellins have an important role in the synthesis of these hormones.

[ES] Existen diferentes hipótesis sobre cómo las hormonas vegetales influyen entre sí. En el presente trabajo se hace un estudio sobre cómo la presencia de giberelinas puede influir en la síntesis y acción de las auxina en líneas de tomate Micro-Tom. Para ello se han utilizado distintas líneas en las cuales la síntesis de giberelinas ha sido modificada, bien sobreexpresando la enzima 20-oxidasa en la línea 20ox provocando una presencia mayor de giberelinas, silenciando los genes que codifican el represor DELLA en la línea Pro, lo cual hará que la respuesta a giberelinas este activada constitutivamente, o silenciando los genes que codifican la enzima 2-oxidasa, encargada de la desactivación de las giberelinas activas en las líneas L1. Utilizando estas, vamos a cuantificar mediante HPLC-MS/MS la cantidad de auxinas en distintas alturas del tallo para poder ver cómo las giberelinas han influido en su producción. Por otro lado, se utilizaron estas líneas para hacer un estudio de germinación, viendo que las líneas que mejor germinaron fueron las que mayor cantidad de giberelinas presentaban. También se cuantificarán los niveles de giberelinas para ver si los cambios génicos en estas líneas han sido efectivos. Para poder comprender y ver mejor cómo actúan las auxinas ,se han hecho tinciones GUS en tallos modificados genéticamente mediante la construcción DR5-GUS y así poder marcar las zonas donde esté presente esta hormona en el tallo. Tras la cuantificación y las tinciones GUS se pudo ver cómo las auxinas se acumulan en el ápice del tallo principalmente. Además, las líneas que sobreexpresaban giberelinas tenían mayor cantidad de auxinas, por lo que es lógico suponer que estas tienen un papel importante en su biosíntesis., [EN] There are different theories about how the vegetable hormones interact between each other. This work tries to make a study about how the presence of gibberellins can affect the auxin synthesis in tomato Micro-Tom. For doing that, several tomato lines have been used in which the gibberellins synthesis has been modified. In one of this lines, the 20ox, the genes that encode the enzyme 20-oxidase have been overexpressed, so there will be more Gibberellins. In other line, named Pro, the genes that codified the repressor DELLA have been silenced. The last line that modified the gibberellins level is L1 and is characterized by the silencing of the genes that encode the enzyme 2-oxidase that deactivates the gibberellins active forms. Using this lines the auxins amount will be quantified by HPLC- MS/MS in different sections of the stem to see how gibberellins can affect in the auxin synthesis. This lines were also used in a germination study to see how gibberellins affect this process, seeing that the lines which have more amount of this hormone had a better germination. The gibberellin level of these lines was also quantified to see if the genetic changes have been completed. To see and understand better how auxins work and where they are located in the stem GUS stains were made in genetically modified tomato lines that had the DR5-GUS construction that allows to locate this hormone. After the quantification and GUS stain we could see that the auxins are accumulated in the stem apex. Finally, the lines that had more gibberellins showed a bigger amount of auxins, what make us suppose that the gibberellins have an important role in the synthesis of these hormones.

[ES] Existen diferentes hipótesis sobre cómo las hormonas vegetales influyen entre sí. En el presente trabajo se hace un estudio sobre cómo la presencia de giberelinas puede influir en la síntesis y acción de las auxina en líneas de tomate Micro-Tom. Para ello se han utilizado distintas líneas en las cuales la síntesis de giberelinas ha sido modificada, bien sobreexpresando la enzima 20-oxidasa en la línea 20ox provocando una presencia mayor de giberelinas, silenciando los genes que codifican el represor DELLA en la línea Pro, lo cual hará que la respuesta a giberelinas este activada constitutivamente, o silenciando los genes que codifican la enzima 2-oxidasa, encargada de la desactivación de las giberelinas activas en las líneas L1. Utilizando estas, vamos a cuantificar mediante HPLC-MS/MS la cantidad de auxinas en distintas alturas del tallo para poder ver cómo las giberelinas han influido en su producción. Por otro lado, se utilizaron estas líneas para hacer un estudio de germinación, viendo que las líneas que mejor germinaron fueron las que mayor cantidad de giberelinas presentaban. También se cuantificarán los niveles de giberelinas para ver si los cambios génicos en estas líneas han sido efectivos. Para poder comprender y ver mejor cómo actúan las auxinas ,se han hecho tinciones GUS en tallos modificados genéticamente mediante la construcción DR5-GUS y así poder marcar las zonas donde esté presente esta hormona en el tallo. Tras la cuantificación y las tinciones GUS se pudo ver cómo las auxinas se acumulan en el ápice del tallo principalmente. Además, las líneas que sobreexpresaban giberelinas tenían mayor cantidad de auxinas, por lo que es lógico suponer que estas tienen un papel importante en su biosíntesis., [EN] There are different theories about how the vegetable hormones interact between each other. This work tries to make a study about how the presence of gibberellins can affect the auxin synthesis in tomato Micro-Tom. For doing that, several tomato lines have been used in which the gibberellins synthesis has been modified. In one of this lines, the 20ox, the genes that encode the enzyme 20-oxidase have been overexpressed, so there will be more Gibberellins. In other line, named Pro, the genes that codified the repressor DELLA have been silenced. The last line that modified the gibberellins level is L1 and is characterized by the silencing of the genes that encode the enzyme 2-oxidase that deactivates the gibberellins active forms. Using this lines the auxins amount will be quantified by HPLC- MS/MS in different sections of the stem to see how gibberellins can affect in the auxin synthesis. This lines were also used in a germination study to see how gibberellins affect this process, seeing that the lines which have more amount of this hormone had a better germination. The gibberellin level of these lines was also quantified to see if the genetic changes have been completed. To see and understand better how auxins work and where they are located in the stem GUS stains were made in genetically modified tomato lines that had the DR5-GUS construction that allows to locate this hormone. After the quantification and GUS stain we could see that the auxins are accumulated in the stem apex. Finally, the lines that had more gibberellins showed a bigger amount of auxins, what make us suppose that the gibberellins have an important role in the synthesis of these hormones.

GA 2-oxidases regulate gibberellin levels in ovaries and axillary buds of tomato plants and their silencing is responsible for parthenocarpic fruit growth and branching inhibition.Gibberellins (GAs) are phytohormones that regulate a wide range of developmental processes in plants. Levels of active GAs are regulated by biosynthetic and catabolic enzymes like the GA 2-oxidases (GA2oxs). In tomato (Solanum lycopersicum L.) C-19 GA2oxs are encoded by a small multigenic family of five members with some degree of redundancy. In order to investigate their roles in tomato, the silencing of all five genes in transgenic plants was induced. A significant increase in active GA(4) content was found in the ovaries of transgenic plants. In addition, the transgenic unfertilized ovaries were much bigger than wild-type ovaries (about 30 times) and a certain proportion (5-37%) were able to develop parthenocarpically. Among the GA2ox family, genes GA2ox1 and -2 seem to be the most relevant for this phenotype since their expression was induced in unfertilized ovaries and repressed in developing fruits, inversely correlating with ovary growth. Interestingly, transgenic lines exhibited a significant inhibition of branching and a higher content of active GA(4) in axillary buds. This phenotype was reverted, in transgenic plants, by the application of paclobutrazol, a GA biosynthesis inhibitor, suggesting a role for GAs as repressors of branching. In summary, this work demonstrates that GA 2-oxidases regulate gibberellin levels in ovaries and axillary buds of tomato plants and their silencing is responsible for parthenocarpic fruit growth and branching inhibition.

Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que regulan diversos procesos del desarrollo vegetativo y reproductivo de las plantas. Los niveles de GAs activas están regulados principalmente por enzimas de biosíntesis como las GA 20-oxidasas (GA20ox) y GA 3- oxidasas (GA3ox) y por enzimas de catabolismo como las GA 2-oxidasas (GA2oxs). En tomate (Solanum lycopersicum L.) las GA2oxs están codificadas por una familia multigénica de 5 miembros, SlGA2ox. El objetivo principal de nuestro trabajo es estudiar el papel de los genes SlGA2ox en el desarrollo de tomate. Para determinar como están regulados estos genes estudiamos su patrón de expresión en tejidos vegetativos y reproductivos de tomate y en respuesta a variaciones en los niveles endógenos de GAs. Se observó que los genes SlGA2ox tienen un alto grado de redundancia y que, en plántulas, no son inducibles por GAs. Los genes con mayores niveles de expresión en los tejidos vegetativos resultaron ser los genes SlGA2ox3, - 4 y -5 mientras que los genes SlGA2ox1 y SlGA2ox2 parecen ser importantes en el control del crecimiento del ovario ya que están reprimidos en ovarios polinizados en crecimiento y se inducen en ovarios no fertilizados. Para estudiar la función de estos genes en el desarrollo de la planta se empleó un abordaje de genética reversa usando silenciamiento génico post-transcripcional múltiple y simple. Para el silenciamiento múltiple se usó una construcción de tipo horquilla con una secuencia quimérica homóloga a los cinco genes (shRNA2ox) y para el silenciamiento del gen SlGA2ox1 se usó una construcción de tipo micro-RNA artificial (amiRNA2ox1). Ambas construcciones indujeron el silenciamiento, siendo éste más eficiente cuánto más abundante es el mensajero diana. El silenciamiento múltiple inducido por la construcción 35S::shRNA2ox provocó un incremento significativo de los niveles de la giberelina activa GA4 en ovarios. Además, los ovarios no fertilizados crecían mucho más en las plantas transgénicas que en

Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que regulan diversos procesos del desarrollo vegetativo y reproductivo de las plantas. Los niveles de GAs activas están regulados principalmente por enzimas de biosíntesis como las GA 20-oxidasas (GA20ox) y GA 3- oxidasas (GA3ox) y por enzimas de catabolismo como las GA 2-oxidasas (GA2oxs). En tomate (Solanum lycopersicum L.) las GA2oxs están codificadas por una familia multigénica de 5 miembros, SlGA2ox. El objetivo principal de nuestro trabajo es estudiar el papel de los genes SlGA2ox en el desarrollo de tomate. Para determinar como están regulados estos genes estudiamos su patrón de expresión en tejidos vegetativos y reproductivos de tomate y en respuesta a variaciones en los niveles endógenos de GAs. Se observó que los genes SlGA2ox tienen un alto grado de redundancia y que, en plántulas, no son inducibles por GAs. Los genes con mayores niveles de expresión en los tejidos vegetativos resultaron ser los genes SlGA2ox3, - 4 y -5 mientras que los genes SlGA2ox1 y SlGA2ox2 parecen ser importantes en el control del crecimiento del ovario ya que están reprimidos en ovarios polinizados en crecimiento y se inducen en ovarios no fertilizados. Para estudiar la función de estos genes en el desarrollo de la planta se empleó un abordaje de genética reversa usando silenciamiento génico post-transcripcional múltiple y simple. Para el silenciamiento múltiple se usó una construcción de tipo horquilla con una secuencia quimérica homóloga a los cinco genes (shRNA2ox) y para el silenciamiento del gen SlGA2ox1 se usó una construcción de tipo micro-RNA artificial (amiRNA2ox1). Ambas construcciones indujeron el silenciamiento, siendo éste más eficiente cuánto más abundante es el mensajero diana. El silenciamiento múltiple inducido por la construcción 35S::shRNA2ox provocó un incremento significativo de los niveles de la giberelina activa GA4 en ovarios. Además, los ovarios no fertilizados crecían mucho más en las plantas transgénicas que en

Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que regulan diversos procesos del desarrollo y crecimiento de las plantas. Los niveles de las GAs activas (GA1 y GA4) están regulados por enzimas de biosíntesis como los GA 20-oxidasas (GA20ox) y GA 3-oxidasas (GA3ox) y por enzimas de catabolismo GA 2-oxidasas (GA2ox). Mediante un abordaje de genética reversa se ha estudiado el papel de algunos genes del metabolismo de GAs en la homeostasis de los contenidos de GAs y en el desarrollo de tabaco (Nicotiana tabacum var. xanthi). Plantas transgénicas que sobreexpresan un gen de GA3ox (35S:PsGA3ox1) presentaron pequeñas variaciones en el fenotipo así como leves incrementos en el contenido de GA1, probablemente debido a que este enzima no es limitante. Adicionalmente se encontró un aumento de expresión de algunos genes GA2ox, NtGA2ox3 y -5, los cuales parecen tener un papel importante en el control de la homeostasis de GAs cuando suceden pequeños incrementos en su contenido endógeno, por lo tanto serían los responsables de evitar la acumulación de GA1 convirtiéndolo en su catabolito, GA8, en estas plantas. Paralelamente, en el estudio del efecto de la sobreexpresión conjunta de una GA3ox con una GA20ox (35S:PsGA3ox1 x 35S:CcGA20ox1) se observaron pocas variaciones en el fenotipo así como en el contenido de GAs activas (GA1 + GA4) en comparación con su parental GA20ox. Estos resultados, corroboran el carácter no limitante de GA3ox en el metabolismo de GAs en tabaco. Por otro lado, se ha estudiado el papel de la familia de genes de GA 2-oxidasas (genes del catabolismo de GAs), mediante la técnica de silenciamiento génico post-transcripcional por RNA de interferencia (RNAi). Los GA2ox de tabaco están codificados por al menos 5 genes con alto grado de redundancia en su expresión. Con el objetivo de obtener plantas transgénicas de tabaco con múltiple silenciamiento génico se elaboró una construccion tipo horquilla portadora de una secuencia altamente conservada en los 5 clones de

Las giberelinas (GAs) son hormonas vegetales que regulan diversos procesos del desarrollo y crecimiento de las plantas. Los niveles de las GAs activas (GA1 y GA4) están regulados por enzimas de biosíntesis como los GA 20-oxidasas (GA20ox) y GA 3-oxidasas (GA3ox) y por enzimas de catabolismo GA 2-oxidasas (GA2ox). Mediante un abordaje de genética reversa se ha estudiado el papel de algunos genes del metabolismo de GAs en la homeostasis de los contenidos de GAs y en el desarrollo de tabaco (Nicotiana tabacum var. xanthi). Plantas transgénicas que sobreexpresan un gen de GA3ox (35S:PsGA3ox1) presentaron pequeñas variaciones en el fenotipo así como leves incrementos en el contenido de GA1, probablemente debido a que este enzima no es limitante. Adicionalmente se encontró un aumento de expresión de algunos genes GA2ox, NtGA2ox3 y -5, los cuales parecen tener un papel importante en el control de la homeostasis de GAs cuando suceden pequeños incrementos en su contenido endógeno, por lo tanto serían los responsables de evitar la acumulación de GA1 convirtiéndolo en su catabolito, GA8, en estas plantas. Paralelamente, en el estudio del efecto de la sobreexpresión conjunta de una GA3ox con una GA20ox (35S:PsGA3ox1 x 35S:CcGA20ox1) se observaron pocas variaciones en el fenotipo así como en el contenido de GAs activas (GA1 + GA4) en comparación con su parental GA20ox. Estos resultados, corroboran el carácter no limitante de GA3ox en el metabolismo de GAs en tabaco. Por otro lado, se ha estudiado el papel de la familia de genes de GA 2-oxidasas (genes del catabolismo de GAs), mediante la técnica de silenciamiento génico post-transcripcional por RNA de interferencia (RNAi). Los GA2ox de tabaco están codificados por al menos 5 genes con alto grado de redundancia en su expresión. Con el objetivo de obtener plantas transgénicas de tabaco con múltiple silenciamiento génico se elaboró una construccion tipo horquilla portadora de una secuencia altamente conservada en los 5 clones de