Browsing by Author "Lauvergeat, Virginie"

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    Hormonal regulation during initial berry development in grapevine.
    (2013) Godoy Santin, María Francisca; Arce Johnson, Jorge Patricio; Lauvergeat, Virginie; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    Vitis vinifera es una de las especies más cultivadas del mundo, La mayor parte de la investigación se ha centrado en la maduración del fruto, y se conoce poco de los estados iniciales del desarrollo de la baya, el cual comprende las primeras dos semanas después de la floración. Durante esta fase ocurren procesos clave: polinización, fertilización y cuaja, los cuales darán lugar a un fruto semillado. La cuaja se define como un rápido crecimiento del ovario producto de la polinización y fertilización. Debido a que la cuaja ha sido descrita como una de las etapas más sensibles a distintos tipos de estrés durante el desarrollo completo del fruto, esta investigación se enfocó en identificar los principales factores que la determinan.En este trabajo se han realizado análisis de expresión global y perfil hormonal para dilucidar los principales factores que afectan a la cuaja. El análisis de RNA-seq fue realizado en cuatro puntos entre polinización y cuaja, revelando patrones dinámicos transientes durante el desarrollo del fruto. Interesantemente, la expresión de un importante número de genes se encontraba reprimida después de la fertilización. El perfil hormonal indicó que las giberelinas eran las hormonas activas con niveles más altos durante antesis, mientras que auxina, trans-zeatina y ABA mostraron niveles más altos durante la cuaja. Estos resultados podrían indicar un nuevo modelo del desarrollo inicial del fruto, diferente a los previamente descritos en otras especies de estudio como tomate y Arabidopsis.Para poder confirmar la función de algunas hormonas seleccionadas presentes durante el desarrollo inicial del fruto, se inhibió la síntesis de giberelinas mediante el compuesto Paclobutrazol, y por otro lado, la inhibición de las respuestas inducidas por auxina mediante el tratamiento con IAA-Trp. Estos estudios demostraron que tanto la división celular como el desarrollo del mesocarpo se vieron fuertemente afectados, confirmando que ambas hormonas son críticas para el establecimiento de la cuaja en vid. En conjunto, los datos de transcriptoma y perfil hormonal proveen por primera vez patrones dinámicos de expresión génica que pueden ser asociados a biosíntesis de hormonas, y el efecto de éstas en el desarrollo del mesocarpo durante los estadíos iniciales del fruto de vid. Además se demuestra que la presencia, así como el crosstalk entre auxinas y giberelinas es crucial para el establecimiento de la cuaja en vid.
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    Root transcriptomic responses of grafted grapevines to heterogeneous nitrogen availability depend on rootstock genotype
    (OXFORD UNIV PRESS, 2017) Cochetel, Noe; Escudie, Frederic; Cookson, Sarah Jane; Dai, Zhanwu; Vivin, Philippe; Bert, Pierre Francois; Munoz, Mindy Stephania; Delrot, Serge; Klopp, Christophe; Ollat, Nathalie; Lauvergeat, Virginie
    In many fruit species, including grapevine, grafting is used to improve scion productivity and quality and to adapt the plant to environmental conditions. However, the mechanisms underlying the rootstock control of scion development are still poorly understood. The ability of rootstocks to regulate nitrogen uptake and assimilation may contribute to this control. A split-root system was used to grow heterografted grapevines and to investigate the molecular responses to changes in nitrate availability of two rootstocks known to affect scion growth differently. Transcriptome profiling by RNA sequencing was performed on root samples collected 3 and 24 h after nitrogen supply. The results demonstrated a common response involving nitrogen-related genes, as well as a more pronounced transcriptomic reprogramming in the genotype conferring the lower scion growth. A weighted gene co-expression network analysis allowed the identification of co-regulated gene modules, suggesting a role for nitrate transporter 2 family genes and some transcription factors as main actors controlling this genotype-dependent response to heterogeneous nitrogen supply. The relationship between nitrate, ethylene, and strigolactone hormonal pathways was found to differ between the two genotypes. These findings indicated that the genotypes responded differently to heterogeneous nitrogen availability, and this may contribute to their contrasting effect on scion growth.
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    The role of auxin during early berry development in grapevine as revealed by transcript profiling from pollination to fruit set
    (2021) Godoy, Francisca; Kuhn, Nathalie; Munoz, Mindy; Marchandon, German; Gouthu, Satyanarayana; Deluc, Laurent; Delrot, Serge; Lauvergeat, Virginie; Arce-Johnson, Patricio
    Auxin is a key phytohormone that modulates fruit formation in many fleshy fruits through the regulation of cell division and expansion. Auxin content rapidly increases after pollination and the manipulation in its levels may lead to the parthenocarpic development. ln Vitis vinifera L., little is known about the early fruit development that encompasses from pollination to fruit set. Pollination/fertilization events trigger fruit formation, and auxin treatment mimics their effect in grape berry set. However, the role of auxin in this process at the molecular level is not well understood. To elucidate the participation of auxin in grapevine fruit formation, morphological, reproductive, and molecular events from anthesis to fruit set were described in sequential days after pollination. Exploratory RNA-seq analysis at four time points from anthesis to fruit set revealed that the highest percentage of genes induced/repressed within the hormone-related gene category were auxin-related genes. Transcript profiling showed significant transcript variations in auxin signaling and homeostasis-related genes during the early fruit development. Indole acetic acid and several auxin metabolites were present during this period. Finally, application of an inhibitor of auxin action reduced cell number and the mesocarp diameter, similarly to unpollinated berries, further confirming the key role of auxin during early berry development. This work sheds light into the molecular features of the initial fruit development and highlights the auxin participation during this stage in grapevine.