Research groups

Grupo: Plant and inflorescence architecture

INVESTIGACIÓN

Las plantas presentan una enorme diversidad de formas en la naturaleza, que refleja la variación en el tamaño, forma y posición de sus diferentes órganos. El número y la disposición de esos órganos son la base de la arquitectura de la planta. Nuestro laboratorio está interesado en entender el control de la arquitectura de la inflorescencia, la región de la planta donde se forman las flores. Queremos conocer las redes genéticas que regulan el desarrollo de la inflorescencia y de qué manera han evolucionado en diferentes especies para generar la gran diversidad de arquitecturas presentes en la naturaleza.

Distintos tipos de inflorescencias

En la clasificación de las inflorescencias, una división importante es entre determinadas e indeterminadas. Las inflorescencias en las que el meristemo apical del tallo tiene una capacidad de crecimiento ilimitada se denominan indeterminadas. Por el contrario, las inflorescencias en las que el meristemo apical forma una flor terminal se denominan determinadas. Otra división importante es entre simples y compuestas. En las inflorescencias simples, las flores derivan directamente del meristemo del ápice del tallo, es decir,  se forman directamente en el tallo de la inflorescencia primaria. Por el contrario, en las inflorescencias compuestas, el tallo de la inflorescencia primaria no produce las flores sino que se ramifica, formando tallos secundarios, o de orden superior, donde se forman las flores.

La posición donde se forman las flores depende de la identidad de los meristemos de la inflorescencia, de si el meristemo apical se mantiene como inflorescente o se convierte en floral o de si el meristemo inflorescente principal produce meristemos florales o inflorescentes secundarios. Nosotros estudiamos la red de genes que confieren la identidad a los meristemos de la inflorescencia. Trabajamos fundamentamente en dos líneas de investigación.

INTERES

Control de la arquitectura de la inflorescencia en Arabidopsis Por un lado, trabajamos con la especie modelo Arabidopsis thaliana, con inflorescencia simple indeterminada. El crecimiento indeterminado de la inflorescencia de Arabidopsis, así como el de otras muchas especies con inflorescencias indeterminadas, se debe a la actividad del gen TERMINAL FLOWER1 (TFL1) que evita que el meristemo inflorescente se convierta en floral. Para ello, TFL1 se expresa en el meristemo inflorescente, impidiendo la expresión en el mismo de los genes de identidad floral LFY y AP1. Nosotros estudiamos cómo se establece la expresión de TFL1 en el meristemo inflorescente, qué genes regulan su expresión y cómo éstos regulan la arquitectura de la inflorescencia. Hibridación in situ con la expresión de TFL1 (azul) y LFY (rojo) en un ápice inflorescente  de Arabidopsis. (Imagen cedida por Cristina Ferrándiz) Control del desarrollo de la inflorescencia compuesta de leguminosas Como sistema comparativo, también trabajamos con especies modelo de leguminosas, guisante y Medicago truncatula, con una inflorescencia indeterminada compuesta, donde las flores se forman en inflorescencias secundarias laterales. En la red genética que especifica la identidad de los meristemos en leguminosas, aparte de homólogos a los genes TFL1, LFY y AP1, también participan nuevos genes responsables de la formación de las inflorescencias secundarias, como por ejemplo VEG1. Nosotros trabajamos en la identificación y caracterización de los genes de identidad de inflorescencia secundaria y en el análisis de cómo ha evolucionado la red genes de identidad de meristemo en las leguminosas para dar lugar a las inflorescencias compuestas.

Staff Researchers

Other Group Members

  • Magne, kevin; George, Jeoffrey; Berbel Ana ; Broquet, Blandine; Madueno, Francisco; Andersen, Stig; Ratet, Pascal (2018)
    Lotus japonicus NOOT-BOP-COCH-LIKE1 IS ESSENTIAL FOR NODULE, NECTARY, LEAF AND FLOWER DEVELOPMENT
    Plant Journal, DOI: 10.1111/tpj.13905
  • Borja Belda-Palazon1, Mary-Paz Gonzalez-Garcia2, Jorge Lozano-Juste1, Alberto Coego1, Regina Antoni1, Jose Julian1, Marta Peirats-Llobet1, Lesia Rodriguez1, Ana Berbel1, Daniela Dietrich3, Maria A. Fernandez1, Francisco Madueño1, Malcolm J. Bennett3, and Pedro L. Rodriguez (2018)
    PYL8 MEDIATES ABA PERCEPTION IN THE ROOT THROUGH NON-CELLAUTONOMOUS AND LIGAND STABILIZATION BASED MECHANISMS
    . PNAS 115(50): E11857-E11863
  • Jianling Peng, Ana Berbel, Francisco Madueño and Rujin Chen (2017)
    AUXIN RESPONSE FACTOR3 regulates dissected leaf patterning by directly repressing PALMATE-LIKE PENTAFOLIATA1 expression in Medicago truncatula
    Frontiers in Plant Science 8:1630
  • de Moura SM, Artico S, Lima C, Nardeli SM, Berbel A, Oliveira-Neto OB, Grossi-de-Sá MF, Ferrándiz C, Madueño F, Alves-Ferreira M (2017)
    FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF AGAMOUS-SUBFAMILY MEMBERS FROM COTTON DURING REPRODUCTIVE DEVELOPMENT IN RESPONSE TO PLANT HORMONES
    Plant Reprod, 30:19-39
  • Antonio Serrano-Mislata, Kevin Goslin, Beibei Zheng, Liina Rae, FrankWellmer, Emmanuelle Graciet & Francisco Madueño (2017)
    Regulatory Interplay between LEAFY, APETALA1/CAULIFLOWER and TERMINAL FLOWER1: New Insights into An Old Relationship
    Plant Signaling & Behavior, 12(10)
  • Goslin K, Zheng B, Serrano-Mislata A, Rae L, Ryan PT, Kwaśniewska K, Thomson B, O'Maoileidigh D, Madueno F, Wellmer F, Graciet E (2017)
    TRANSCRIPTION FACTOR INTERPLAY BETWEEN LFY AND APETALA1/CAULIFLOWER DURING FLORAL INITIATION
    Plant Physiol, 174: 1097-1109
  • Lozano-Sotomayor P, Chávez Montes RA, Silvestre-Vañó M, Herrera-Ubaldo H, Greco R, Pablo-Villa J, Galliani B M, Diaz-Ramirez D, Weemen-Hendriks M, Boutilier K, Pereira A, Lucia Colombo, Madueño F, Marsch-Martínez N, de Folter S (2016)
    ALTERED EXPRESSION OF THE BZIP TRANSCRIPTION FACTOR DRINK ME AFFECTS GROWTH AND REPRODUCTIVE DEVELOPMENT IN Arabidopsis thaliana
    Plant Journal, 88: 437-451
  • Serrano-Mislata A, Fernández-Nohales P, Doménech MJ, Hanzawa Y, Bradley DJ and Madueño F (2016)
    SEPARATE ELEMENTS OF THE TERMINAL FLOWER 1 CIS-REGULATORY REGION INTEGRATE PATHWAYS TO CONTROL FLOWERING TIME AND SHOOT MERISTEM IDENTITY
    Development, 142: 3315-27
  • Baumann K, Venail J, Berbel A, Domenech MJ, Money T, Conti L, Hanzawa Y, Madueno F, Bradley D (2015)
    Changing the spatial pattern of TFL expression reveals its key role in the shoot meristem in controlling Arabidopsis flowering architecture

    Journal of Experimental Botany 66: 4769-4780

  • Benlloch R, Berbel A, Ali L, Gohari G, Millán T, Madueño F (2015)
    Genetic control of inflorescence architecture in legumes

    Frontiers in Plant Science 6: 543

. (2016)
.
.
Control genético de la arquitectura de la inflorescencia de leguminosas: nuevos genes para la mejora de su rendimiento (ARCHILEG). (BIO2015-64307-R) 2016-2018
Entidad financiadora: 
MINECO
IP: 
Francisco Madueño
ExpoSeed: Exploring the molecular control of seed yield in crops. H2020-MSCA-RISE-2015. 2016-2019
Entidad financiadora: 
H2020 Unión Europea
IP: 
Coordinadora Raffaella Bataglia , por CSIC Cristina Ferrándiz
Functional Analysis of VASCULAR PLANT ONE-ZINC FINGER (VOZ) genes in rice. (COOPA20114) 2015-2016
Entidad financiadora: 
CSIC
IP: 
Francisco Madueño
LEGumes for the Agriculture of TOmorrow (LEGATO). FP7- KBBE-2013-7-613551. 2014-2018
Entidad financiadora: 
FP7 Unión Europea
IP: 
Coordinador Richard Thompson, por CSIC-IBMCP Francisco Madueño
Ayuda complementaria al proyecto " Control de la floración: los factores de transcripción VOZ como nuevos reguladores transversales de la red genética ". (ACOMP/2014/109) 2015
Entidad financiadora: 
Generalitat Valenciana
IP: 
Francisco Madueño
The physiology and genetics of fruit formation: from genes to networks (FRUITLOOK) FP7-PEOPLE-2013-612640-IRSES. 2014-2017
Entidad financiadora: 
FP7 Unión Europea
IP: 
Simona Masiero, por CSIC Cristina Ferrandiz
Control de la floración: los factores de transcripción VOZ como nuevos reguladores transversales de la red genética (TRANSREGFLO) ( BFU2012-38929) 2013-2015
Entidad financiadora: 
MINECO
IP: 
Francisco Madueño
Ayuda complementaria al proyecto " Arquitectura de la inflorescencia; genes que controlan la identidad de los meristemos del tallo" (ACOMP/2012/099)
Entidad financiadora: 
Generalitat Valenciana
IP: 
Francisco Madueño
Evolutionary Conservation of Regulatory Network Controlling Flower Development, EVO-CODE. (MARIE CURIE ACTIONS. PEOPLE-2009-IRSES, proposal nº: 247587).
Entidad financiadora: 
EU FP7.
IP: 
Lucia Colombo.
Inflorescence architecture; genes controlling shoot meristem identity.
Entidad financiadora: 
MICINN / FEDER
IP: 
Francisco Madueño.
Función y potencial biotecnológico de los factores de transcripción de las plantas (TRANSPLANTA) (CSD 2007-00057), 01-02-2008/02-02-2013.
Entidad financiadora: 
MICINN.
IP: 
J Paz Ares.
Papel de TERMINAL FLOWER1 en el control de la arquitectura vegetal. Analisis de los genes que regulan su expresión. (BIO2006-10994), 01-10-2006/30-09-2009.
Entidad financiadora: 
MEC / FEDER
IP: 
F Madueño
Grain Legumes - Integrated Project (GLIP): New strategies to improve grain legumes for food and feed (contract nº: 505223), 01-02-2004/31-01-2008. Entidad financiadora: FP6 Unión Europea
Entidad financiadora: 
FP6 Unión Europea.
IP: 
F Madueño (subproyecto). N Ellis (proyecto integrado).
Análisis de la regulación del gen TERMINAL FLOWER1: uso de su promotor para modificar la arquitectura de las plantas (BIO2003-01258), 01-12-2003/30-11-2006.
Entidad financiadora: 
MCyT / FEDER
IP: 
F Madueño.
Identification of genes regulating phase change in Arabidopsis through TFL1 (ESEP-JP 15057), 01-04-2003/31-03-2005.
Entidad financiadora: 
The Royal Society.
IP: 
D Bradley, F Madueño.
Obtención y caracterización de mutantes de inserción (T-DNA) de Arabidopsis (GEN2001-4890-CO7-05), 01-07-2002/30-06-2005.
Entidad financiadora: 
MCyT / FEDER
IP: 
M Blazquez.
Título: 
Method for increasing the production of flowers and fruits in monocarpic plants by reducing the activity of the gene FRUITFULL or its orthologs or increased AP2 activity, its orthologs and genes of the same subfamily in the apical meristem of the stem.
Fecha de solicitud: 
Monday, 31 March, 2014
Referencia ID: 
EP14382126
Autores: 
Cristina Ferrándiz, Vicente Balanzà, Irene Martínez Fernández, Francisco Madueño, Ana Berbel, Chloé Fourquin, y Antonio Serrano.
Título: 
Parthenocarpic tomatoes and production method thereof.
Fecha de solicitud: 
Saturday, 17 July, 2004
Referencia ID: 
P200401761. WO2006/095034; US2009/0089900 A1; EP 1801222 A1. CSIC-UPV. PCT/ES2005/070102
Autores: 
Roque EM, Ellul P, Gómez MD, Madueño F, Beltrán JP y Cañas LA
Título: 
Sequence regulating the anther-specific expression of a gene and its use in the production of androsterile plants and hybrid seeds.
Fecha de solicitud: 
Wednesday, 31 May, 2000
Referencia ID: 
P20000081; WO2001/73088 A1; US7,078,593 B2; CSIC-UPV. PCT/ES01/00127.
Autores: 
Gómez MD, Cañas LA, Madueño F, Beltrán JP
Análise funcional dos genes VOZ em ervilha e arroz
Año: 
2017
Nombre: 
Mariana Madruga Krüger
Universidad: 
Universidad Federal de Pelotas, Brasil
Dirigida por: 
Francisco Madueño co-dirigida con Prof. Antonio Costa de Oliveira
Tipo: 
Tesis Doctorales
Caracterización funcional del gen VOZ1, su papel en el control de la arquitectura de la inflorescencia a través de la regulación de TFL1.
Año: 
2013
Nombre: 
José Alfredo Zambrano Rodríguez
Universidad: 
Universitat Politecnica de Valencia, D.E.A
Dirigida por: 
Francisco Madueño
Tipo: 
Tesis Doctorales
Papel de TERMINAL FLOWER 1 en el control de la arquitectura vegetal. Análisis de los genes que regulan su expresión
Año: 
2011
Nombre: 
Fernández Nohales, Pedro
Universidad: 
Universitat Politecnica de Valencia
Dirigida por: 
Madueño, Francisco.
Tipo: 
Tesis Doctorales
Análisis de la regulación transcripcional del gen TERMINAL FLOWER 1 de Arabidopsis
Año: 
2010
Nombre: 
Serrano Mislata, Antonio
Universidad: 
Universitat Politecnica de Valencia
Dirigida por: 
Madueño, Francisco
Tipo: 
Tesis Doctorales
Medicago truncatula (Gaernt.) como especie modelo para el análisis genético molecular del desarrollo floral en leguminosas
Año: 
2010
Nombre: 
Benlloch Ortiz, Reyes
Universidad: 
Universitat Politecnica de Valencia
Dirigida por: 
Madueño, Francisco; Cañas, Luis; Beltrán, Jose Pío
Tipo: 
Tesis Doctorales
Comparación de las secuencias del promotor de genes ortólogos de TERMINAL FLOWER 1 entre especies de Brasicáceas para la identificación de regiones conservadas evolutivamente
Año: 
2006
Nombre: 
Fernández Nohales, Pedro
Universidad: 
Universitat Politecnica de Valencia, D.E.A
Dirigida por: 
Madueño, Francisco
Tipo: 
Trabajos de Fin de Carrera
Análisis funcional y aplicaciones biotecnológicas del promotor del gen END1 de guisante (Pisum sativum L.).
Año: 
2004
Nombre: 
Roque Mesa, Edelín
Universidad: 
Universitat Politecnica de Valencia
Dirigida por: 
Madueño, Francisco; Cañas, Luis; Beltrán, Jose Pío.
Tipo: 
Tesis Doctorales
. Análisis funcional de genes reguladores del desarrollo floral de guisante (Pisum sativum L.) en sistemas heterólogos
Año: 
2002
Nombre: 
Berbel Tornero, Ana
Universidad: 
Universidad de Valencia
Dirigida por: 
Madueño, Francisco; Cañas, Luis; Beltrán, Jose Pio.
Tipo: 
Tesis Doctorales
Genes reguladores del desarrollo floral en guisante (Pisum sativum L.).
Año: 
2001
Nombre: 
Navarro Solaz, Cristina
Universidad: 
Universidad de Valencia
Dirigida por: 
Beltrán, Jose Pio; Madueño, Francisco.
Tipo: 
Tesis Doctorales
Genes reguladores del desarrollo floral en guisante (Pisum sativum L.).
Año: 
2001
Nombre: 
Navarro Solaz, Cristina
Universidad: 
Universidad de Valencia
Dirigida por: 
Beltrán, Jose Pio; Madueño, Francisco
Tipo: 
Tesis Doctorales