Chilling accumulation during endodormancy period plays crucial role in cold adaptive mechanisms of trees, especially having direct impact on organs and tissues development. It is also significant to meet the point of effective cultivation and preservation of stone fruits, prone to temperature changes. The role of MADS-box family genes during this period has been of great interest due to their perceived role in regulating floral development. The primary objective of this thesis is to ascertain the putative role of a MADS-box gene, namely the ortholog in peach (Prunus persica) of Short Vegetative Phase (SVP) of Arabidopsis, specifically in its capacity to regulate the process of bud development during winter in response to temperature. Comparative studies in related species have provided valuable insights into the conservation and diversification of SVP functions across different fruit crops. This characterization was performed using a range of molecular biology techniques, ranging from qPCR to determine the relative expression of the gene in floral and vegetative buds, followed by the sample preparation for conducting an RNAseq analysis throughout the course of endodormancy. Furthermore, the developmental stages of the vegetative bud throughout the period of chilling accumulation were observed by performing cytological observations. Hormonal quantification of the buds was performed to observe the hormone dynamics within the vegetative bud during this period. Altogether, the data presented within this thesis suggests a possible relationship between SVP gene expression and bud development during cold season.

L’accumulo di freddo durante il periodo di endodormienzagioca un ruolo cruciale nei meccanismi di adattamento al freddo degli alberi, in particolare avendo un impatto direttosullo sviluppo di organi e tessuti. Lo studio della regolazionegenica dell’endodormienza è importante per preservare la coltivazione delle piante da frutto in un contesto di cambiamento climatico. Il ruolo dei geni della famigliaMADS-box durante questo periodo è stato di grande interesse per il loro coinvolgimento nella regolazione dello sviluppofiorale. L'obiettivo primario di questa tesi è quello di accertarela presunta funzione di uno di questi fattori di trascrizione:l’ortologo del gene Short Vegetative Phase (SVP) di Arabidopsis nel pesco (Prunus persica), e specificamente nellasua capacità di regolare il processo di sviluppo delle gemme in risposta alla temperatura. Studi comparativi su specie affinihanno fornito preziose informazioni sulla conservazione e la diversificazione delle funzioni SVP in diversi alberi da frutto. La caratterizzazione di PpeSVP è stata eseguita analizzandol’espressione del gene mediante qPCR per determinare la presenza del trascritto del gene nelle gemme fiorali e vegetative, seguita dalla preparazione dei campioni di RNA totale per condurre un'analisi RNA-seq durante tutto il corsodella dormienza. Inoltre, mediante analisi citologiche, sonostate osservate le fasi di sviluppo della gemma vegetativadurante tutto il periodo di accumulo in freddo. In fine, sonostati quantificati i principali ormoni nelle gemme vegetative per osservarne la dinamica durante lo sviluppo invernale. Nel complesso, i dati presentati in questa tesi suggeriscono un ruolo importante del gene SVP per lo sviluppo delle gemmedurante la stagione fredda.

Caratterizzazione dell'espressione del gene SVP nelle gemme del pesco (Prunus persica) durante le fasi di endodormienza.

KHRISTENKO, ALEXANDRA
2022/2023

Abstract

Chilling accumulation during endodormancy period plays crucial role in cold adaptive mechanisms of trees, especially having direct impact on organs and tissues development. It is also significant to meet the point of effective cultivation and preservation of stone fruits, prone to temperature changes. The role of MADS-box family genes during this period has been of great interest due to their perceived role in regulating floral development. The primary objective of this thesis is to ascertain the putative role of a MADS-box gene, namely the ortholog in peach (Prunus persica) of Short Vegetative Phase (SVP) of Arabidopsis, specifically in its capacity to regulate the process of bud development during winter in response to temperature. Comparative studies in related species have provided valuable insights into the conservation and diversification of SVP functions across different fruit crops. This characterization was performed using a range of molecular biology techniques, ranging from qPCR to determine the relative expression of the gene in floral and vegetative buds, followed by the sample preparation for conducting an RNAseq analysis throughout the course of endodormancy. Furthermore, the developmental stages of the vegetative bud throughout the period of chilling accumulation were observed by performing cytological observations. Hormonal quantification of the buds was performed to observe the hormone dynamics within the vegetative bud during this period. Altogether, the data presented within this thesis suggests a possible relationship between SVP gene expression and bud development during cold season.
2022
Characterization of SVP gene expression in the peach tree's (Prunus persica) buds during endodormancy phases.
L’accumulo di freddo durante il periodo di endodormienzagioca un ruolo cruciale nei meccanismi di adattamento al freddo degli alberi, in particolare avendo un impatto direttosullo sviluppo di organi e tessuti. Lo studio della regolazionegenica dell’endodormienza è importante per preservare la coltivazione delle piante da frutto in un contesto di cambiamento climatico. Il ruolo dei geni della famigliaMADS-box durante questo periodo è stato di grande interesse per il loro coinvolgimento nella regolazione dello sviluppofiorale. L'obiettivo primario di questa tesi è quello di accertarela presunta funzione di uno di questi fattori di trascrizione:l’ortologo del gene Short Vegetative Phase (SVP) di Arabidopsis nel pesco (Prunus persica), e specificamente nellasua capacità di regolare il processo di sviluppo delle gemme in risposta alla temperatura. Studi comparativi su specie affinihanno fornito preziose informazioni sulla conservazione e la diversificazione delle funzioni SVP in diversi alberi da frutto. La caratterizzazione di PpeSVP è stata eseguita analizzandol’espressione del gene mediante qPCR per determinare la presenza del trascritto del gene nelle gemme fiorali e vegetative, seguita dalla preparazione dei campioni di RNA totale per condurre un'analisi RNA-seq durante tutto il corsodella dormienza. Inoltre, mediante analisi citologiche, sonostate osservate le fasi di sviluppo della gemma vegetativadurante tutto il periodo di accumulo in freddo. In fine, sonostati quantificati i principali ormoni nelle gemme vegetative per osservarne la dinamica durante lo sviluppo invernale. Nel complesso, i dati presentati in questa tesi suggeriscono un ruolo importante del gene SVP per lo sviluppo delle gemmedurante la stagione fredda.
SVP gene
peach
dormancy
buds
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