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Diseño racional para el aumento de biomasa en plantas

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Diseño racional para el aumento de biomasa en plantas

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LA ARQUITECTURA DE LAS PLANTAS Y EL RENDIMIENTO INTRÍNSECO ESTA DETERMINADO GENÉTICAMENTE

Arabidopsis: aprox. 28000 genes

Maíz: más de 30000 genes

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LA ARQUITECTURA DE LAS PLANTAS Y EL RENDIMIENTO INTRÍNSECO ESTA DETERMINADO GENÉTICAMENTE

Arabidopsis: aprox. 28000 genes

Maíz: más de 30000 genes

Gene Networks

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LA ARQUITECTURA DE LAS PLANTAS Y EL RENDIMIENTO INTRÍNSECO ESTA DETERMINADO GENÉTICAMENTE

Arabidopsis: aprox. 28000 genes

Maíz: más de 30000 genes

Gene Networks

Plant development and productivity

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LA ARQUITECTURA DE LAS PLANTAS Y EL RENDIMIENTO INTRÍNSECO ESTA DETERMINADO GENÉTICAMENTE

Arabidopsis: aprox. 28000 genes

Maíz: más de 30000 genes

Gene Networks

Plant development and productivity

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LA ARQUITECTURA DE LAS PLANTAS Y EL RENDIMIENTO INTRÍNSECO ESTA DETERMINADO GENÉTICAMENTE

Arabidopsis: aprox. 28000 genes

Maíz: más de 30000 genes

Gene Networks

Plant development and productivity

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LA ARQUITECTURA DE LAS PLANTAS Y EL RENDIMIENTO INTRÍNSECO ESTA DETERMINADO GENÉTICAMENTE

Arabidopsis: aprox. 28000 genes

Maíz: más de 30000 genes

Gene Networks

Plant development and productivity

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LABORATORIO BIOLOGIA DEL ARN -- IBR

1) Identificar genes reguladores clave del desarrollo en plantas

2) Comprender cómo es que funcionan

3) Evaluar las potenciales aplicaciones tecnologicas

Factores de transcripción y microARNs

Genómica, genética, biología celular, etc

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Reguladores positivos

Reguladores negativos

1

2

3

1

2

3

EL CRECIMIENTO ES EL RESULTADO DEL BALANCE ENTRE REGULADORES POSITIVOS Y NEGATIVOS

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Reguladores positivos

Reguladores negativos

1

2

3

1

2

3

EL CRECIMIENTO ES EL RESULTADO DEL BALANCE ENTRE REGULADORES POSITIVOS Y NEGATIVOS

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Control

Arabidopsis silvestre

TECNOLOGIA GRF3

Arabidopsis rGRF3

0

0,4

0,8

1,2

wt rGRF3

Dry

we

igh

t (m

g)

- GRF3 es un regulador positive del crecimiento

- En la tecnología rGRF3 se cambia cómo se “expresa” GRF3

- Aumenta el numero de células de las hojas

Rodriguez et al. Development 2010

Debernardi*, Rodriguez* et al. PLoS Genetics 2012

Debernardi et al. Plant J 2014

Rodriguez et al. In press.

Patente WO 2013102762 A1

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Control

TECNOLOGIA GRF3

Brassica Brassica rGRF3

Arabidopsis silvestre Arabidopsis rGRF3

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Control

TECNOLOGIA GRF3

Brassica Brassica rGRF3

Maíz Maíz rGRF3

Nelissen et al., Plant Cell 2015

(Drik Inze Lab)

Arabidopsis silvestre Arabidopsis rGRF3

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rGRF3 también retrasa la

senescencia y cambia la

arquitectura Wild type rGRF

Transgenics

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Modificacion del “promotor” del gen

GRF Wild type rGRF Prom:rGRF

Transgenics

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Modificacion del “promotor” del gen

GRF Wild type rGRF Prom:rGRF

Transgenics

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wild type rGRF3

normal conditions

3 weeks

water deprivation

2 weeks

re-watering

2 weeks

Sequia fuerte: rGRF3 aumenta la supervivencia

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wild type rGRF3

normal conditions

3 weeks

water deprivation

2 weeks

re-watering

2 weeks

Wild type

rGRF3

Control Sequia moderada

Wild type control

Wild type Drought

Wiwam

Plantas rGRF3 en sequia moderada siguen teniendo mas biomasa que las silvestres

Sequia fuerte: rGRF3 aumenta la supervivencia

Sequia moderada: rGRF3 sigue aumentando la biomasa (robot WIWAM III Ghent, Belgica)

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TECNOLOGIA rGRF3

Aumento de biomasa, especialmente hojas en distintas especies. Puede tener penalidades, que al menos en Arabidopsis pudieron ser eliminadas. Tambien confiere tolerancia a sequia y aumento de la senescencia.

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Eliminación de represores del crecimiento

Silvestre Eliminacion

represores TCP Eliminacion

represores ARF

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Tecnología: Factores de transcripción HD

Que genes son regulados por GRF3?

Combinación de estudios genómicos: ChIP-seq, mRNA-seq, etc – Meta-analisis

Factores de transcripción HD!

control HD transgenicas

?

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Tecnología: Factores de transcripción HD

Que genes son regulados por GRF3?

Combinación de estudios genómicos: ChIP-seq, mRNA-seq, etc – Meta-analisis

Factores de transcripción HD!

control HD transgenicas

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Fin