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Vegetation shade is characterized by marked decreases in the red/far‐red ratio and photosynthetic irradiance. The activity of phytochrome in the field has typically been described by its photoequilibrium, defined by the photochemical properties of the pigment in combination with the spectral distribution of the light. This approach represents an oversimplification because phytochrome B (phyB) activity depends not only on its photochemical reactions but also on its rates of synthesis, degradation, translocation to the nucleus, and thermal reversion. To account for these complex cellular reactions, we used a model to simulate phyB activity under a range of field conditions. The model provided values of phyB activity that in turn predicted hypocotyl growth in the field with reasonable accuracy. On the basis of these observations, we define two scenarios, one is under shade, in cloudy weather, at the extremes of the photoperiod or in the presence of rapid fluctuations of the light environment caused by wind‐induced movements of the foliage, where phyB activity departs from photoequilibrium and becomes affected by irradiance and temperature in addition to the spectral distribution. The other scenario is under full sunlight, where phyB activity responds mainly to the spectral distribution of the light. Fil: Sellaro, Romina Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina Fil: Smith, Robert W.. University of Agriculture Wageningen; Países Bajos Fil: Legris, Martina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Fleck, Christian. University of Agriculture Wageningen; Países Bajos. Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; Suiza Fil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina

The light environment provides signals that play a critical role in the control of stem growth in plants. The reduced irradiance and altered spectral composition of shade light promote stem growth compared with unfiltered sunlight. However, whereas most studies have used seedlings exposed to contrasting but constant light treatments, the natural light environment may exhibit strong fluctuations. As a result of gaps in the canopy, plants shaded by neighbours may experience sunflecks, i.e. brief periods of exposure to unfiltered sunlight. Here, we show that sunflecks are perceived by phytochromes A and B, and inhibit hypocotyl growth in Arabidopsis thaliana mainly if they occur during the final portion of the photoperiod. By using forward and reverse genetic approaches we found that ELONGATED HYPOCOTYL 5, LATE ELONGATED HYPOCOTYL, PHYTOCHROME KINASE SUBSTRATE 4 and auxin signalling are key players in this response. Fil: Sellaro, Romina Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina Fil: Yanovsky, Marcelo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina Fil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina

The synergism between red and blue light in the control of plant growth and development [1, 2] requires the co-action of the red/far-red light photoreceptor phytochrome B (phyB) and the blue/UV-A receptors, cryptochromes (cry) [3]. Here we describe the mechanism for the co-action of these photoreceptors in controlling both development and physiology. In seedlings grown under red light, a transient supplement with blue light induced persistent changes in the transcriptome and growth patterns. Blue light enhanced the expression of the transcription factors LONG HYPOCOTYL 5 (HY5) and HOMOLOG OF HY5 (HYH) [4] and of SUPPRESSOR OF PHYA 1 (SPA1) and SPA4 [5]. HY5 and HYH enhanced phyB signalling output beyond the duration of the blue-light signal and, contrary to their known role as repressors of phyA signalling [5], SPA1 and SPA4 also enhanced phyB signalling. These observations demonstrate that the mechanism of synergism involves the promotion by cry of positive regulators of phyB signalling. The persistence of the light-derived signal into the night commits the seedling to a morphogenetic and physiological program consistent with a photosynthetic lifestyle.

Las plantas han desarrollado complejos sistemas que les permiten percibir el ambiente lumínico. Los resultados expuestos en este trabajo proponen mecanismos por los cuales la compleja red de señalización regula el crecimiento de las plántulas integrando señales lumínicas. El primero se refiere a la acción sinérgica de la luz azul y la luz roja. En plántulas de Arabidopsis cultivadas en luz roja (condición que activa a phyB), un corto suplemento de luz azul activa a cry1 generado así una respuesta sinérgica. En esta tesis encontré que el mecanismo de integración implica la activación de reguladores positivos como HY5, HYH, SPA1 y SPA4 por medio de los criptocromos al percibir una señal transitoria de luz azul. Luego de esta señal, los genes HY5, HYH, SPA1 y SPA refuerzan la señalización mediada por phyB. Como phyB se mantiene activo en oscuridad, el sinergismo permite la persistencia de los procesos que llevan a la autotrofía durante la noche. En la segunda parte, investigué la integración de señales fluctuantes de sombreado vegetal. Cuando una plántula crece en sombra, distintos genes de respuesta a hormonas y genes involucrados en la señalización de la luz como PIF4, PIF5 (que promueven el alargamiento del hipocotilo) aumentan su expresión. Cuando una plántula que estaba creciendo en sombra percibe luz no filtrada por plantas vecinas, aumentan los niveles de expresión de HY5. HY5 podría regular negativamente la señalización de auxinas e inhibir la expresión de reguladores positivos del crecimiento como son PIF4, PIF5, HAT2, PKS4, LHY y CCA1 evitando que se genere la respuesta máxima a la sombra. En ambos casos se observa como las plantas integran señales ambientales mediante la conexión de distintas vías de señalización. Plants have developed complex systems that allow them to perceive the light environment. The results presented in this work proposes mechanisms by which the complex signaling network regulates the seedlings growth integrating light signals. The first relates to the synergistic action of blue light and red light. In Arabidopsis seedlings grown under red light (condition that activate phyB), a short supplement of blue light activate cry1 and generated a synergistic response. In this thesis I found that the mechanism of integration involves the activation of positive regulators such as HY5, HYH, SPA1 and SPA4 through the perception of transient signal of blue light by cryptochrome. After this signal, genes HY5, HYH, SPA1 and SPA reinforce the phyB-mediated signaling. Because phyB is active in darkness, synergism allows the persistence of the processes that lead to autotrophy during night. In the second part, I researched the integration of shade fluctuating signals. When a seedling grows in shade, several hormone-response genes and genes involved in signaling of light as PIF4, PIF5 (that promote hypocotyl elongation) increase their expression. When a seedling that was growing in shade perceived unfiltered light by neighboring plants, increase the expression levels of HY5. HY5 could negatively regulate auxin signaling and inhibit the expression of positive regulators of growth such as PIF4, PIF5, HAT2, PKS4, LHY and CCA1 preventing shade maximal response. Both cases shows how plants integrate environmental signals by connecting different signaling pathways. Fil: Sellaro, Romina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.