H2020 RiceStyle Proiektua: Carpel Evolution: A Walk on the Rice Side
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2016 -2018
- Esleitutako Aurrekontua 223.120,8 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea RiceStyle
Lurrean 352.000 espezie bizidun gutxi gorabehera, landare loredunek edo angiospermoek landare-erreinuan dagoen talderik handiena eta anitzena osatzen dute, eta lurreko landare-espezieen %90 gutxi gorabehera. Fosilek dokumentatutako angiospermoen sorrera eta dibertsifikazio azkarra "misterio nazkagarri" gisa definitu zuen Charles Darwinek. Zalantzarik gabe, ugalketa-egitura berrien bilakaerak, hala nola lorea eta bere atal femeninoa, pistiloa, funtsezko eginkizuna izan zuen angiospermoen arrakasta ebolutibo apartan.
Hala ere, egitura hauek nola eboluzionatu zuten, maila molekularra barne, ezezaguna da. Gainera, polinizazioaren ondoren, pistiloa eta barruko obulua(k) fruitu eta hazi(k) bihurtzen dira, hurrenez hurren, labore gehienen zati jangarria direnak. Hori dela eta, pistiloaren garapenaren azterketa molekularrek landareen bilakaeraren "sekretu" handienetako bat argitzen lagun dezakete eta abantaila eta tresna garrantzitsuak eskaintzen dituzte laborantzak zuzendutako hobekuntzarako.
Dagoeneko pistiloaren identitatearen eta ereduaren kontrol genetikoari buruzko informazioa eskuragarri dagoen arren, datu hauek Arabidopsis eta beste eudicot ereduko landare batzuei dagozkie nagusiki. Horregatik, mekanismo genetiko hauek landare loredun guztien lehen arbasoetan pistiloaren bilakaera azal dezakete edo eudicotsen egokitzapena islatzen duten garapen berriagoak irudikatu ditzakete. Beraz, ikerketa konparatiboak beharrezkoak dira lore-landareen beste talde handi eta eboluzionatuenean, monokoteetan, eta baita angiospermo basaletan ere.
Marie Curie Arroz estiloko Ekintza honek "misterio higuingarriaren" zati bat argitzea du helburu, arrozaren pistiloaren garapena eta haren oinarri genetikoa konparatiboki aztertuz, hau da, alde handiz, landare eredu monokotiledonosorik garrantzitsuena eta, beste zerealekin batera, gizakiaren dietan kaloria-iturri nagusia. Proiektuaren lehen fasean, Dabing Zhang irakaslearen laborategian (Shanghai Jiao Tong Unibertsitatea, Txina), pistilatu ehunen identitatean eta ereduan parte har dezaketen gene hautagaien karakterizazio funtzionala egiteko beharrezko tresna guztiak garatu ditugu.
Arabidopsis thaliana eta beste eudicot ereduko landare batzuen gene ezagunekiko homologian oinarrituta, arrozaren genoma filogenetikoki erlazionatuta eta funtzionalki baliokideak diren geneak bilatu ditugu. Gure lanak gene-familia hauen historia ebolutiboaren azterketa integrala egin du, gure azterketa funtzionaletarako oinarri gisa balioko duena. Gainera, bi laborategi ostalarien arteko lankidetzari esker, SEPALLATA MADS-kutxa azpifamiliako beste hiru transkripzio-faktore karakterizatu dira.
Faktore hauek lore-organo guztien identitatea ematen dute, pistiloa barne, eta, beraz, karpeloen garapenerako sare molekularrean urpean ere jarduten duten erregulatzaile nagusiak dira. Landareen fisiologian argitaratu berri da lana (Wu D, Liang W, Zhu W, Chen M, Ferrandiz C, Burton RA, Dreni L, Zhang D. Plant Physiol. 2017ko abenduaren 7an. pii: pp.00704.2017. doi: 10.1104/pp.17.00704). Horrez gain, glutaredoxina kodetzen duen gene bat isolatu dugu, arrozaren pistiloaren garapenerako garrantzitsua dena. Funtzio-galera duten mutanteek ez dute pistilorik sortzen espiguletaren erdian gutxi gorabehera; Bestela, pistilo murriztuak sortzen dituzte.
Emaitza hauek, nolabait, ustekabekoak dira eta eboluzio-berrikuntza bat suposa dezakete monokoteetan edo, halakorik ezean, dikokoteetan ere garrantzitsuak izan daitezke, oraindik aztertu ez diren arren. Hori dela eta, angiospermoetan pistiloaren morfogenesiaren ezagutza hobetzeko bi norabideko bide bat eman dezakete. Laster aurkeztuko da glutaredoxina honen funtzioa eta lore eta karpeloaren identitate geneekin duen interakzio genetikoa deskribatzen duen lehen artikulu bat. Proiektuaren bigarren fasean, aipatutako mutanteen fenotipifikazioarekin eta karakterizazioarekin jarraitu dugu, eta goi mailako mutanteak ere sortu ditugu. Esperimentu horien datuek arrozaren karpeloaren morfologia zuzena zehazteko ezinbesteko funtzioa duten hainbat gene adierazi zuten. Gene hauek arautzen dituzten sare molekularrak sakon ezaugarritzen ari gara eta gure aurkikuntzak laster argitaratzea dugu helburu.
Landare loredunak (angiospermoak) beren ugaltze-egitura femeninoa, obulua, babesten dute karpelo baten barruan. Polen-hodiaren bidez enbrioi-poltsa ernaldu ondoren, obulua pixkanaka hazi bihurtzen da eta karpeloa fruitu. Karpeloa, beraz, bilakaeran kontserbatutako egitura da, baina aldakortasun nabarmena du forman eta funtzioan.
Karpeloen eraketaren eta morfogenesiaren alderdi nagusiak gobernatzen dituzten hainbat transkripzio-faktore ongi bereizten dira Arabidopsis thaliana eudicot landare ereduan. Azken evo-devo ikerketek iradokitzen dute transkripzio-faktore horietako batzuk funtzionalki kontserbatuta daudela, eudicotsetan behintzat.
Dena den, ezagutza hori oso urrun dago, batez ere angiospermo basal-taxonak eta monokotetxoak kontuan hartuta. Proposamen honek fenomeno hauek sakonago ikertu nahi ditu, arroza (Oryza sativa) espezie eredu nagusitzat hartuta, eta, ondoren, eboluzioaren garrantzia duten beste espezie batzuekin konparazio-azterketak egitea.
Azken helburua da angiospermo taxon garrantzitsuenen artean karpeloaren garapena eta haren kontserbazio funtzionala zuzentzen duen transkripzio-makineriari buruzko ezagutza zabaltzea, teknika berritzaileak erabiliz. Proposamen honek, gainera, transkripzio-sare honen azken faseetan jarduten duten bide molekularrei buruzko ebidentzia berriak jorratzeko aukera emango digu.
Gaur egun, arroz karpeloaren eta bere atal bakoitzaren (obulutegia, estiloa eta estigma) identitatea eta garapena zehazteko hainbat gene hautagaien garrantzia frogatu dugu, landare loredunen artean proposatutako sare molekularraren kontserbazio garrantzitsua frogatuz eta arbasoen jatorri komuna baieztatuz.
Landare loredunak (angiospermoak) beren ugaltze-egitura femeninoa, obulua, babesten dute karpelo baten barruan. Polen-hodiaren bidez enbrioi-poltsa ernaldu ondoren, obulua pixkanaka hazi bihurtzen da eta karpeloa fruitu bihurtzen da. Karpeloa, beraz, bilakaeran kontserbatutako egitura bat da, baina forman eta funtzioan aparteko aldakortasuna erakusten duena. Karpeloen eraketaren eta morfogenesiaren alderdi nagusiak zuzentzen dituzten hainbat transkripzio-faktore nahiko ondo bereizten dira Arabidopsis thaliana eudicot landare ereduan.
Azken evo-devo ikerketek iradokitzen dute transkripzio-faktore horietako batzuk funtzionalki kontserbatuta daudela, eudicot landareetan behintzat. Hala ere, ezagutza hori oso urrun dago, batez ere angiospermo basal-taxonak eta monokotetxoak kontuan hartuta.
Proposamen honek fenomeno hauek sakonago ikertu nahi ditu, arroza (Oryza sativa) espezie eredu nagusitzat hartuta, eta, ondoren, eboluzioaren aldetik esanguratsuak diren beste espezie batzuetan ikerketa konparatiboak egitea.
Azken helburua da angiospermo taxon garrantzitsuenen artean karpeloen garapena eta haren kontserbazio funtzionala zuzentzen duen transkripzio-makineria ezagutzea, teknika berritzaileak erabiliz. Proposamenak, gainera, transkripzio-sare horretan jarduten duten bide molekularrei buruzko ebidentzia berriak jorratzeko aukera emango digu. Proposamenak eragin handia izango du etorkizuneko oinarrizko eta aplikatutako ikerketan, Horizonte 2020ren helburuari erantzunez, etorkizuneko lanpostuetan inbertitzeko eta EBren posizioa indartzeko ikerketan, berrikuntzan eta teknologian, garapen jasangarrian, klima-aldaketan eta zientzia bikainean.
Ondorio eta aurrerapen garrantzitsuak espero dira bigarren fasearen amaiera aldera. Arteaz gaindiko aurrerapena esanguratsua dela baiezta dezakegu, batez ere arroz-karpeloaren garapenean oraindik deskribatu gabeko geneen eginkizunaren inguruan, eta horrek gure hasierako hipotesietako bat baieztatzen du. Gainera, SEP eta glutaredoxina geneei buruzko lanek elkarrekintza berriak aurkitu dituzte eta ikuspegi berriak sortu ditu pistiloaren garapenaren ereduan txertatzeko.
Proiektua amaitutakoan, esperimentu osagarriak egiteko asmoa dugu eta emaitzak monokoteetan pistiloaren garapenaren eredu berri batean txertatzea, orain arte gutxi aztertu dena. Inpaktu handiko aldizkarietan bizpahiru argitalpen gehiago espero dira. Pistiloak, eta, beraz, aleak, monocotetan nola sortzen diren eta garatzen diren ulertzeak zereal-laboreen etekina handitzen lagun dezake.
Ikertzailearen ibilbidean izan duen eragina nabarmena izan da. Dagoeneko argitalpen bat argitaratu du eta beste bat prestatzen ari da, Asian eta Australian lankidetza-sare zabal eta sendoa eskaini dio, baliabide garrantzitsuetarako sarbidea, eta lidergo gaitasun ugariz hornitu du. Horri guztiari esker, Espainian hainbat lanpostu finkotarako eskatzeko aukera izan du, Ramón y Cajal Programan, besteak beste.
Laborategi anfitrioiari eta institutuari egindako ekarpen nagusia garapenaren genetikan arrozaren ikerketa ezartzea da, taldearen aspaldiko helburu bat. Valentzia arroza hazten den eskualdea dela kontuan hartuta, ondorio sozioekonomikoak ere garrantzitsuak izan daitezke tokiko barietateen ekoizle eta hazleekin lotura berriak garatzeko.
- CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC)
Lotutako proiektuak
