MicroRNAs asociados a la dormancia del cerezo : efecto de la expresión heteróloga de miRNA167 en la vernalización de Arabidopsis thaliana

Abstract

La regulación temporal de la floración en plantas perennes y anuales es un proceso complejo, determinado por señales ambientales y factores genéticos endógenos. En este estudio se buscó comprender el papel del miRNA167 en este proceso, dado que fue identificado como diferencialmente expresado durante la acumulación de frío en yemas de Prunus avium y existe la necesidad de entender mecanismos moleculares que conecten señales ambientales con la reprogramación epigenética. Sobre esta base se planteó la hipótesis de que el miRNA 167 de cerezo participa de forma importante en la regulación epigenética y de genes vinculados al proceso de término de la dormancia en cerezo y su acción puede ser imitada mediante su sobreexpresión en ecotipos de Arabidopsis que requieren vernalización. El objetivo fue establecer el rol regulatorio del miRNA 167 de cerezo sobre genes asociados a los eventos de vernalización, floración y RNA interferente en un ecotipo de Arabidopsis que requiere vernalización. El constructo fue ensamblado en un esqueleto de pre-amiRNA319 y expresado de manera constitutiva en líneas transgénicas. Se realizó una caracterización fenotípica complementada con validación molecular mediante PCR convencional, PCR stem-loop y análisis de expresión génica por qPCR. Los resultados mostraron una transición fenológica anticipada hacia la fase reproductiva en plantas transgénicas respecto al WT, evidenciada por elongación temprana del tallo floral y mayor formación de estructuras reproductivas. A nivel molecular, se confirmó una disminución en ARF6, ARF8 y RANBP1, junto con reducción de FLC y aumento de FT, coherentes con el adelanto de floración observado. Estos hallazgos indican que el amiRNA167 puede modular la sensibilidad del programa floral en ecotipos dependientes de vernalización.

The temporal regulation of flowering in perennial and annual plants is a complex process, determined by environmental cues and endogenous genetic factors. This study sought to understand the role of miRNA167 in this process, given that it was identified as differentially expressed during cold accumulation in Prunus avium buds, and there is a need to understand molecular mechanisms that connect environmental cues with epigenetic reprogramming. Based on this, we hypothesized that cherry miRNA 167 plays an important role in the epigenetic regulation and regulation of genes linked to the process of dormancy termination in cherry trees, and that its action can be mimicked by its overexpression in Arabidopsis ecotypes that require vernalization. The objective was to establish the regulatory role of cherry miRNA 167 on genes associated with vernalization, flowering, and RNA interference in an Arabidopsis ecotype that requires vernalization. The construct was assembled onto a pre-amiRNA319 backbone and constitutively expressed in transgenic lines. Phenotypic characterization was complemented by molecular validation using conventional PCR, stem-loop PCR, and gene expression analysis by qPCR. The results showed an anticipated phenological transition to the reproductive phase in transgenic plants compared to WT, evidenced by earlier elongation of the floral stem and greater formation of reproductive structures. At the molecular level, a decrease in ARF6, ARF8, and RANBP1 was confirmed, along with a reduction in FLC and an increase in FT, consistent with the observed earlier flowering. These findings indicate that amiRNA167 can modulate the sensitivity of the floral program in vernalization-dependent ecotypes.