Rol de los genes RAV en la regulación de la inducción floral en respuesta a estrés abiótico: Un análisis evolutivo y funcional

Abstract

La transició floral és un moment clau en el desenvolupament del cicle vital de les plantes al resultar determinant per al seu èxit reproductiu. Les plantes han desenvolupat xarxes genètiques complexes per regular aquest procés, integrant senyals internes i externes abans de decidir quan florir. Factors abiòtics com la salinitat i la sequera juguen un paper significatiu en aquesta decisió, afectant directament l'expressió genètica relacionada amb la transició floral. En Arabidopsis thaliana, TEMPRANILLO 1 (TEM1) i TEM2, pertanyents a la família RAV han estat identificats com a repressors de la inducció floral. La família genètica de factors de transcripció RAV, que comprèn a 6 membres en Arabidopsis thaliana es caracteritza per la presència de dos dominis d'unió a ADN (AP2 i B3). Els gens RAV no sols són crucials en Arabidopsis thaliana sinó que es troben conservats al llarg de tota l'evolució vegetal, desempenyant un paper vital en la resposta a l'estrès en diferents espècies, havent-se demostrat la seva implicació en la resposta a la salinitat en el blat de moro (Sun et al., 2020) o a la sequera en Nicotiana tabacum (Y. Gao et al., 2022). En aquest treball s'analitza el paper dels gens TEM en resposta a salinitat i a sequera, revelant-los com a repressors en la transició floral davant ambdós processos en combinació amb els gens MYC, GI i SVP. A més, l'estudi dels gens RAV del licòfit Selaginella moellendorffii i el falguer Ceratopteris richardii ha permès confirmar la conservació de la funció reguladora dels gens RAV des de representants basals de l'evolució vegetal i ha revelat una possible funció en el desenvolupament d'aquests organismes.

La transición floral es un momento clave en el desarrollo del ciclo vital de las plantas al resultar determinante para su éxito reproductivo. Las plantas han desarrollado redes genéticas complejas para regular este proceso, integrando señales internas y externas antes de decidir cuándo florecer. Factores abióticos como la salinidad y la sequía juegan un papel significativo en esta decisión, afectando directamente la expresión genética relacionada con la transición floral. En Arabidopsis thaliana, TEMPRANILLO 1 (TEM1) y TEM2, pertenecientes a la familia RAV han sido identificados como represores de la inducción floral. La familia génica de factores de transcripción RAV, que comprende a 6 miembros en Arabidopsis thaliana se caracteriza por la presencia de dos dominios de unión a ADN (AP2 y B3). Los genes RAV no solo son cruciales en Arabidopsis thaliana sino que se encuentran conservados a lo largo de toda la evolución vegetal, desempeñando un papel vital en la respuesta al estrés en diferentes especies, habiéndose demostrado su implicación en la respuesta a la salinidad en el maíz (Sun et al., 2020) o a la sequía en Nicotiana tabacum (Y. Gao et al., 2022). En este trabajo se analiza el papel de los genes TEM en respuesta a salinidad y a sequía, revelándolos como represores en la transición floral ante ambos procesos en combinación con los genes MYC, GI y SVP. Además, el estudio de los genes RAV del licofito Seleganinella moellendorffii y el helecho Ceratopteris richardii ha permitido confirmar la conservación de la función reguladora de los genes RAV desde representantes basales de la evolución vegetal y ha revelado una posible función en el desarrollo de estos organismos.

The floral transition is a key moment in the life cycle development of plants as it is crucial for their reproductive success. Plants have developed complex genetic networks to regulate this process, integrating both internal and external signals before deciding when to flower. Abiotic factors such as salinity and drought play a significant role in this decision, directly affecting the genetic expression related to the floral transition. In Arabidopsis thaliana, TEMPRANILLO 1 (TEM1) and TEM2, belonging to the RAV family, have been identified as repressors of floral induction. The RAV gene family of transcription factors, which includes 6 members in Arabidopsis thaliana, is characterized by the presence of two DNA-binding domains (AP2 and B3). RAV genes are not only crucial in Arabidopsis thaliana but are conserved throughout plant evolution, playing a vital role in the response to stress in different species, having been shown to be involved in the response to salinity in corn (Sun et al., 2020) or drought in Nicotiana tabacum (Y. Gao et al., 2022). In this work we analyze the role of TEM genes in response to salinity and drought, revealing them as repressors in the floral transition in response to both processes in combination with the MYC, GI, and SVP genes. Furthermore, the study of RAV genes from the lycophyte Selaginella moellendorffii and the fern Ceratopteris richardii has confirmed the conservation of the regulatory function of RAV genes from basal representatives of plant evolution and has revealed a possible function in the development of these organisms.