Solanum lycopersicum GRAS9 and GRAS10: Roles in tomato flowering, fruit development and ripening

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Beatriz Alexandra Dias
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.5/31044
Resumo: Mestrado em Biologia dos Recursos Vegetais. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia. Universidade do Porto, Faculdade de Ciências
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spelling Solanum lycopersicum GRAS9 and GRAS10: Roles in tomato flowering, fruit development and ripeningfruto climatéricoCRISPRfertilizaçãoGRASamadurecimentoclimacteric fruitfertilizationripeningMestrado em Biologia dos Recursos Vegetais. Universidade de Lisboa, Instituto Superior de Agronomia. Universidade do Porto, Faculdade de CiênciasCom o aumento da população mundial e a recente pandemia global que assolou o mundo em 2020, está a ser exercida uma maior pressão nos já inadequados sistemas alimentares globais. Além disso, as alterações climáticas em conjunto com o rápido amadurecimento dos frutos climatéricos levam ao aumento das perdas pós-colheita. Para minimizar essas perdas, têm sido investigadas formas de aumentar o tempo de prateleira dos frutos sem comprometer as suas principais propriedades nutricionais e organoléticas. Nesse sentido, o tomate (Solanum lycopersicum L.) é considerado uma planta modelo para o estudo do amadurecimento de frutos climatéricos. Estudos anteriores identificaram fatores de transcrição da família GRAS como importantes reguladores dos processos de fertilização e amadurecimento. Durante este trabalho, foram estudadas diferentes linhas de plantas mutantes de tomate (mutantes SlGRAS10 e duplos mutantes SlGRAS9/SlGRAS10), previamente criadas com recurso à tecnologia CRISPR/Cas9. Os principais objetivos desta Dissertação de Mestrado foram a identificação do papel desempenhado pelo fator de transcrição SlGRAS10 nos processos de fertilização do tomate e a contribuição para a elucidação das redes moleculares nas quais os genes SlGRAS9 e SlGRAS10 estão envolvidos, que levam ao amadurecimento do tomate. Em relação ao primeiro objetivo, o pólen parece ser responsável pelo menor número de sementes nos frutos, mas um possível papel do pistilo ainda não pode ser descartado com base nos cruzamentos controlados realizados. Em relação ao segundo objetivo, confirmamos o aumento do conteúdo total de carotenóides nas plantas Wt, com os resultados preliminares dos duplos mutantes a indicar uma redução significativa dos parâmetros estudados na maioria das linhas. As linhas ainda não estão estabilizadas, sendo que apenas uma não possuí Cas9, mas acreditamos que o número de linhas estáveis aumentará significativamente na próxima geração. Além disso, duas linhas dos duplos mutantes apresentam potenciais aplicações comerciais a longo prazo.With the steady increase of the World’s population and the recent global pandemics, a greater pressure is being exerted in the already inadequate global food systems, posing complex and increased challenges regarding food security. Additionally, the increased threat of climate change and the relatively fast ripening of climacteric fruits, leads to increased post-harvest losses. In order to minimize them, ways to increase the fruits shelf-life without compromising key nutritional and organoleptic properties have been investigated. In this regard, tomato (Solanum lycopersicum L.), an extremely important crop, is considered to be a model plant for the study of climacteric fruit ripening. Previous studies have identified transcription factors of the GRAS family as important regulators of processes of fertilization and ripening. For this work, different lines of tomato mutant plants (single mutants SlGRAS10 and double mutants SlGRAS9/SlGRAS10), previously created with CRISPR/Cas9 technology, were studied. The main goals of this Master thesis were the identification of the role played by the transcription factor SlGRAS10 in tomato fertilization and gather insights on the molecular networks involving both SlGRAS9 and SlGRAS10 that lead to tomato ripening. Regarding the first goal, the pollen may be responsible for the single mutants’ low seed phenotype, but a possible role of the pistil in this phenotype cannot yet be excluded based on controlled crossings that were performed. Regarding the second goal, we confirmed the increase in the total carotenoid content in the Wt plants, with preliminary results from the double mutant lines indicating an overall significant reduction of fruit size, weight and seed number across most lines studied. The lines are not yet stabilized with only one line not possessing Cas9, but we believe the number of stable lines will significantly increase in the next generation. Additionally, two double mutant lines exhibit a potential commercial application in the long-term.Instituto Superior de Agronomia, Universidade de LisboaFortes, Ana MargaridaRocheta, MargaridaRepositório da Universidade de LisboaRibeiro, Beatriz Alexandra Dias2024-05-15T15:48:53Z2023-11-062023-11-06T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.5/31044TID:203574109engRibeiro, B.A.D. Solanum lycopersicum GRAS9 and GRAS10: Roles in tomato flowering, fruit development and ripening. Lisboa: ISA-Universidade de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-11-20T19:11:03Zoai:repositorio.ul.pt:10400.5/31044Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-11-20T19:11:03Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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