La adaptación fisiológica de las plantas leñosas a los ciclos estacionales es crucial para su supervivencia en zonas templadas. En este estudio, examinamos los mecanismos fisiológicos de la adaptación anual del chopo a los cambios en fotoperiodo, centrándonos en la evaluación de los cambios anatómicos que ocurren en la yema apical junto con el tejido vascular del tallo en días cortos.
La ruta fotoperiódica es clave para el desarrollo estacional de las plantas leñosas. En condiciones naturales de otoño, la exposición a fotoperiodos de día corto (SD) desencadena una serie de respuestas adaptativas, comenzando por el cese del crecimiento y la formación de yemas apicales. Los reguladores fotoperiódicos GIGANTEA (GI) y FLOWERING LOCUS T2 (FT2) coordinan la entrada y salida del crecimiento estacional en especies leñosas, integrando señales circadianas y de longitud del día. La pérdida de función en GI o FT2 anulan completamente la respuesta fotoperiódica observándose morfología de día corto de día largo.
El desarrollo de cambium vascular es plástico y responde a las condiciones ambientales y estacionales. Particularmente el crecimiento y el cese de crecimiento anual del xilema secundario forma los típicos anillos de crecimiento de la madera. En este trabajo aplicamos estudios fisiológicos, histología microscopía, cuantificación anatómica de imágenes y análisis de expresión qRT-PCR de genes marcadores hormonales de respuesta estacional en tallo para investigar los cambios anatómicos y moleculares del tallo en respuesta al fotoperiodo.
Es este TFM he identificado que en condiciones de SD las plantas de chopo inician un cambio en el patrón de desarrollo del xilema a partir de la semana 6, coincidiendo con la formación de la yema invernal en el meristemo apical. Este cambio se caracteriza por una reducción en la densidad de vasos y un aumento en la proporción de fibras, y depende principalmente de la ruta fotoperiódica. De manera consistente, en los mutantes ft2-8 y gi-5 en LD se observa un patrón similar al descrito en SD, también coincidiendo con la formación de la yema invernal. Finalmente, los estudios de expresión de genes marcadores sugieren una posible implicación de la ruta del ABA en este cambio en el desarrollo del xilema.
ABSTRACT
Physiological adaptation of woody plants to seasonal cycles is critical for survival in temperate regions. Here we examine how poplar adjusts annually to changing daylength, focusing on anatomical changes in the apical bud together with stem vascular tissues under short days (SD). The photoperiodic pathway is central to seasonal development in trees. In autumn-like conditions, SD exposure triggers growth cessation and apical bud set. The photoperiodic regulators GIGANTEA (GI) and FLOWERING LOCUS T2 (FT2) coordinate seasonal entry into and exit from growth by integrating circadian and daylength cues. Loss of function in GI or FT2 abolishes photoperiodic competence, producing short-day–like morphology under long days (LD).
Vascular cambium development is plastic to environmental and seasonal context; annual transitions in secondary xylem underlie typical wood rings. We combined physiological assays, light microscopy histology with quantitative image analysis, and qRT-PCR of hormoneresponsive seasonal marker genes in stems to interrogate photoperiod-dependent anatomical and molecular responses.
In this master’s thesis, we show that under SD poplar initiates a shift in xylem developmental pattern from week 6, coincident with winter bud set at the shoot apex. This shift features reduced vessel density and increased fiber proportion, and depends predominantly on the photoperiodic pathway. Consistently, ft2-8 and gi-5 mutants grown in LD display an SD-like pattern and timing of bud set. Finally, marker-gene expression points to a contribution of ABA signaling to this xylem developmental switch.
La adaptación fisiológica de las plantas leñosas a los ciclos estacionales es crucial para su supervivencia en zonas templadas. En este estudio, examinamos los mecanismos fisiológicos de la adaptación anual del chopo a los cambios en fotoperiodo, centrándonos en la evaluación de los cambios anatómicos que ocurren en la yema apical junto con el tejido vascular del tallo en días cortos.
La ruta fotoperiódica es clave para el desarrollo estacional de las plantas leñosas. En condiciones naturales de otoño, la exposición a fotoperiodos de día corto (SD) desencadena una serie de respuestas adaptativas, comenzando por el cese del crecimiento y la formación de yemas apicales. Los reguladores fotoperiódicos GIGANTEA (GI) y FLOWERING LOCUS T2 (FT2) coordinan la entrada y salida del crecimiento estacional en especies leñosas, integrando señales circadianas y de longitud del día. La pérdida de función en GI o FT2 anulan completamente la respuesta fotoperiódica observándose morfología de día corto de día largo.
El desarrollo de cambium vascular es plástico y responde a las condiciones ambientales y estacionales. Particularmente el crecimiento y el cese de crecimiento anual del xilema secundario forma los típicos anillos de crecimiento de la madera. En este trabajo aplicamos estudios fisiológicos, histología microscopía, cuantificación anatómica de imágenes y análisis de expresión qRT-PCR de genes marcadores hormonales de respuesta estacional en tallo para investigar los cambios anatómicos y moleculares del tallo en respuesta al fotoperiodo.
Es este TFM he identificado que en condiciones de SD las plantas de chopo inician un cambio en el patrón de desarrollo del xilema a partir de la semana 6, coincidiendo con la formación de la yema invernal en el meristemo apical. Este cambio se caracteriza por una reducción en la densidad de vasos y un aumento en la proporción de fibras, y depende principalmente de la ruta fotoperiódica. De manera consistente, en los mutantes ft2-8 y gi-5 en LD se observa un patrón similar al descrito en SD, también coincidiendo con la formación de la yema invernal. Finalmente, los estudios de expresión de genes marcadores sugieren una posible implicación de la ruta del ABA en este cambio en el desarrollo del xilema.
ABSTRACT
Physiological adaptation of woody plants to seasonal cycles is critical for survival in temperate regions. Here we examine how poplar adjusts annually to changing daylength, focusing on anatomical changes in the apical bud together with stem vascular tissues under short days (SD). The photoperiodic pathway is central to seasonal development in trees. In autumn-like conditions, SD exposure triggers growth cessation and apical bud set. The photoperiodic regulators GIGANTEA (GI) and FLOWERING LOCUS T2 (FT2) coordinate seasonal entry into and exit from growth by integrating circadian and daylength cues. Loss of function in GI or FT2 abolishes photoperiodic competence, producing short-day–like morphology under long days (LD).
Vascular cambium development is plastic to environmental and seasonal context; annual transitions in secondary xylem underlie typical wood rings. We combined physiological assays, light microscopy histology with quantitative image analysis, and qRT-PCR of hormoneresponsive seasonal marker genes in stems to interrogate photoperiod-dependent anatomical and molecular responses.
In this master’s thesis, we show that under SD poplar initiates a shift in xylem developmental pattern from week 6, coincident with winter bud set at the shoot apex. This shift features reduced vessel density and increased fiber proportion, and depends predominantly on the photoperiodic pathway. Consistently, ft2-8 and gi-5 mutants grown in LD display an SD-like pattern and timing of bud set. Finally, marker-gene expression points to a contribution of ABA signaling to this xylem developmental switch. Read More
Related posts:
The Medicago truncatula Yellow Stripe1-Like3 gene is involved in vascular delivery of transition metals to root nodules
Flavanols May Counter Declines in Vascular Health Caused by High-Fat Meal: Study
Flavanols May Counter Declines in Vascular Health Caused by High-Fat Meal: Study
“Clear need” for UK’s Seasonal Worker Scheme to support food production – report
Puerto de Manzanillo hacia el futuro: talento humano y conectividad como claves de crecimiento
Mayor compromiso con la sostenibilidad con crecimiento de flotas logísticas