GROUP: Light and Shade Regulation of Plant Development

In the lab, we are interested in understanding how environmental light conditions regulate plant development. Specifically, our research aims to learn how plants acclimate to the proximity of vegetation (close proximity of other plants might filter sunlight, resulting in light starvation). To understand this response at the genetic and molecular level, as a reference model system we employ Arabidopsis thaliana, a sun-loving plant that avoids vegetation proximity and shade by activating a set of responses collectively known as the shade avoidance syndrome (SAS). The most obvious SAS response is the induction of the hypocotyl elongation in A. thaliana seedlings and many other species. We have expanded our research to Cardamine hirsuta, a plant species closely related to A. thaliana that tolerates (instead of avoids) plant shade. Therefore, it can be used in similar genetics and molecular approaches as A. thaliana. Our comparative analyses between both species led us to conclude that tolerance to plant shade results from activating shade-responsive mechanisms that suppress hypocotyl elongation. In the long term, our research is expected to help us to understand how plants communicate to each other, a knowledge that will contribute to make the agrosystems more complex and, therefore, more resilient, an approach to transition towards a more sustainable agriculture. 

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De las diferentes respuestas de desarrollo vegetal reguladas por luz, el Grupo de Investigación Regulación por Luz y Sombra del Desarrollo Vegetal del IBMCP tiene como objetivo comprender cómo las plantas responden a la proximidad de la vegetación, un tipo de comunicación planta-planta. En Arabidopsis thaliana, una planta que gusta del sol y evita la proximidad de vegetación, la percepción de plantas cerca activa un conjunto de respuestas conocidas como síndrome de huida de la (SAS, de sus siglas en inglés). La respuesta del SAS más obvia es la promoción del alargamiento de las plántulas. Después de identificar varios componentes reguladores SAS, el grupo ha establecido que están organizados en complejas redes reguladoras transcripcionales en las que los niveles de varios componentes se alteran rápidamente después de la percepción de proximidad de la planta. Esta red está formada por una amplia gama de factores de transcripción y cofactores, así como por componentes específicos del complejo del poro nuclear. El grupo ha extendido también su investigación a otras especies de plantas emparentadas con A. thaliana que toleran (en lugar de huir) la sombra vegetal, como es el caso de Cardamine hirsuta, una especie susceptible de ser utilizada en enfoques genéticos. Nuestros análisis comparativos entre ambos tipos de especies han ayudado a desentrañar cómo se implementa en la naturaleza la adaptación a la sombra de otras plantas en situaciones de alta densidad vegetal. En última instancia, nuestro trabajo ayudará a comprender mejor cómo las plantas se comunican entre sí, un conocimiento que contribuirá a hacer que los sistemas agrícolas sean más complejos y, por lo tanto, a la transición hacia una agricultura más sostenible.