Metabolic and hormonal characterisation of plant growth-promoting effect of Paraburkholderia phytofirmans PsJN in Arabidopsis thaliana
| dc.contributor.advisor | Arce Johnson, Jorge Patricio | |
| dc.contributor.author | Riquelme del Río, Brenda Olivia | |
| dc.contributor.other | Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas | |
| dc.date.accessioned | 2021-04-19T14:14:50Z | |
| dc.date.available | 2021-04-19 10:14 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.updated | 2021-04-16T15:16:34Z | |
| dc.description | Tesis (Doctor en Ciencias Biológicas con mención en Genética Molecular y Microbiología)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021? | |
| dc.description.abstract | Paraburkholderia phytofirmans PsJN es una rizobacteria promotora del crecimiento de plantas (Plant Growth-Promoting Rhizobacterium; PGPR), capaz de colonizar la rizósfera, rizoplano y endósfera de diferentes plantas, estableciendo una relación mutualista con éstas. Se ha descrito que la cepa PsJN mejora el crecimiento de varias plantas, generando en éstas efectos como: mayor número de raíces laterales y pelos radiculares, aumento en el peso fresco, y aceleramiento del ciclo de vida. Se han propuesto una serie de mecanismos para explicar la forma en la cual esta PGPR es capaz de mejorar el crecimiento de las plantas, los cuales han sido atribuidos a ciertos genes cuyas funciones putativas corresponden a enzimas de detoxificación, sistemas de secreción y modulación hormonal, entre otras. En este sentido, el rol de PsJN en la regulación hormonal es unos de los mecanismos más estudiados. Lo anterior, debido a su capacidad de sintetizar y degradar auxina, y expresar la enzima ACC desaminasa, la cual cataliza la degradación de 1- aminociclopropano-carboxilato, el precursor inmediato de etileno. Además, se ha propuesto que PsJN puede proteger a las plantas de condiciones de estrés biótico y abiótico, a través de la activación de resistencia sistémica inducida (ISR) y tolerancia sistémica inducida (IST). Estas respuestas han sido asociadas con cambios transcripcionales en genes de rutas hormonales de la planta tales como, jasmonato, etileno, ácido salicílico y ácido abscisíco, permitiendo que ésta responda rápidamente mediante adaptaciones metabólicas y fisiológicas a condiciones de estrés. Debido a su complejidad, el crecimiento y desarrollo de la planta son el resultado de un sistema fino de regulación que incorpora la interacción de señales internas y ambientales tales como luz, temperatura, nutrientes, agua, fitohormonas, metabolitos, e interacciones bióticas, entre otras. Sin embargo, poco se sabe sobre cómo esta PGPR es percibida por las plantas, y cómo esta información es procesada e integrada en la regulación del crecimiento y desarrollo de estas. En este contexto, esta tesis tuvo como objetivo realizar la caracterización metabólica y hormonal de la planta tras los efectos fenotípicos que ejerce PsJN en la promoción del crecimiento de tejido aéreo vegetativo, utilizando como modelo a Arabidopsis thaliana. Para este propósito, se estudió si los efectos producidos por PsJN en la planta están relacionados con la disponibilidad de carbono, para determinar su posible rol en la regulación del crecimiento a través del metabolismo primario. Además, se analizó el metabolismo secundario y rutas hormonales en la planta, para determinar la contribución de PsJN en la promoción de crecimiento vegetativo de tejido aéreo en Arabidopsis. Mediante el análisis fenotípico del desarrollo vegetativo de tejido aéreo, se logró establecer que PsJN tiene un mayor efecto en crecimiento de la roseta cuando las plantas son sometidas a un régimen de baja disponibilidad de carbono, utilizando fotoperiodo de día corto. También, se observó que PsJN acelera el proceso de emergencia de hojas verdaderas, sin afectar la tasa de germinación de las semillas. Por otra parte, se determinó que el aumento del tamaño de la roseta en respuesta a PsJN está dado principalmente por una mayor expansión celular y elongación de las hojas. Asimismo, a través del análisis molecular de rosetas de Arabidopsis en el mismo estadío de desarrollo vegetativo, de plantas crecidas en presencia y ausencia de PsJN, se observó una acumulación diferenciada de metabolitos secundarios y transcritos relacionados a rutas hormonales de la planta, los que están asociados al crecimiento celular, desarrollo de las hojas y el priming. Este estudio corresponde al primer reporte que describe algunos de los mecanismos moleculares involucrados en la promoción del crecimiento aéreo vegetativo de Arabidopsis gatillado por PsJN. Además, los hallazgos de este estudio muestran que PsJN induce rutas hormonales asociadas a priming, las que estarían relacionadas con la capacidad de activar ISR e IST frente a condiciones de estrés biótico y abiótico en Arabidopsis. | |
| dc.description.version | 2022-01-02 | |
| dc.format.extent | 110 páginas | |
| dc.fuente.origen | Autoarchivo | |
| dc.identifier.doi | 10.7764/tesisUC/BIO/57883 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.7764/tesisUC/BIO/57883 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uc.cl/handle/11534/57883 | |
| dc.information.autoruc | Facultad de Ciencias Biológicas ; Arce Johnson, Jorge Patricio ; S/I ; 54718 | |
| dc.information.autoruc | Facultad de Ciencias Biológicas ; Riquelme del Río, Brenda Olivia ; S/I ; 1011304 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.nota.acceso | Contenido completo | |
| dc.rights | acceso abierto | |
| dc.subject.ddc | 583.78 | |
| dc.subject.dewey | Biología | es_ES |
| dc.subject.other | Arabidopsis thaliana - Genética | es_ES |
| dc.subject.other | Crecimiento (Plantas) | es_ES |
| dc.subject.other | Rhizobium | es_ES |
| dc.title | Metabolic and hormonal characterisation of plant growth-promoting effect of Paraburkholderia phytofirmans PsJN in Arabidopsis thaliana | es_ES |
| dc.type | tesis doctoral | |
| sipa.codpersvinculados | 54718 | |
| sipa.codpersvinculados | 1011304 |