Investigador principal: José Luis Micol.
Investigadores: María Rosa Ponce, Víctor Quesada Pérez y José Manuel Pérez Pérez.
Instituto de Bioingeniería. Universidad Miguel Hernández.

Disección genética y molecular de la morfogénesis de la hoja en Arabidopsis thaliana

Con el objetivo de contribuir a la disección de los mecanismos responsables de la ontogenia de la hoja, estamos siguiendo una aproximación genética al análisis causal de la morfogénesis foliar, basada en el aislamiento de mutantes de Arabidopsis thaliana con anomalías en el patrón de venación, la configuración del margen, la forma o el tamaño de sus hojas vegetativas. Hemos realizado búsquedas de tales variantes entre ecotipos y en colecciones preexistentes de mutantes, así como aislando nuevos mutantes, logrando identificar 139 genes cuyas mutaciones perturban los elementos de la arquitectura de la hoja antes mencionados.

Proponemos llevar a cabo en este proyecto el análisis genético y molecular de tres de los genes identificados en nuestro laboratorio: HEMIVENATA (HVE), ULTRACURVATA1 (UCU1) e INCURVATA2 (ICU2), cuyas mutaciones alteran la formación del patrón de venación foliar, causando la pérdida de numerosos conductos vasculares (hve), determinan el enrollamiento en espiral del limbo, hacia el envés (ucu1), o la aparición de hojas involutas (icu2). Estos dos últimos tipos de mutantes manifiestan desviaciones de la estructura plana que caracteriza a las hojas silvestres, que pudieran deberse a perturbaciones en mecanismos de coordinación del crecimiento de los tejidos dorsales y ventrales de este órgano. Hemos comprobado, además, que el fenotipo del mutante icu2 es suprimido en un fondo agamous, tal como ocurre con las mutaciones en el gen del grupo Polycomb CURLY LEAF.

Pretendemos clonar los genes HVE, UCU1 e ICU2 mediante una aproximación posicional, someterlos a análisis estructural y filogenético, y determinar sus patrones de expresión espacial y temporal. Se obtendrán dobles mutantes que incluyan alelos de estos genes y de otros también relacionados con la arquitectura de la hoja. Los fenotipos Hve, Ucu1 e Icu2 serán caracterizados mediante microscopía óptica y electrónica de barrido. Se estudiará la expresión de los genes florales en las hojas de icu2, mediante RT-PCR.