Tomatblomster udfolder ny indsigt:Nøglegenet TM6 styrer blomsterudviklingen

Det genetiske tapet, der styrer blomsterudvikling i planter, er indviklet, med MADS-box-transkriptionsfaktorer identificeret som de primære arkitekter bag blomstermorfologi. Mens modelarter er blevet grundigt undersøgt, er de genetiske nuancer i afgrøder som tomater stadig stort set ukendte.

At afhjælpe disse videnshuller er afgørende for at optrevle kompleksiteten af ​​blomsterudvikling og mandlig sterilitet hos tomater.

Forskere ved Universidad de Almería har opnået en bemærkelsesværdig milepæl inden for botanisk forskning med deres undersøgelse af udviklingen af ​​tomatblomster, som beskrevet i en undersøgelse offentliggjort i Horticulture Research den 16. januar 2024.

Forskningen fokuserer på TOMATO MADS-BOX 6 (TM6) genet og dets indflydelsesrige rolle i udformningen af ​​tomaternes blomsterlandskab.

Forskerholdet karakteriserede en tomatmutant, kaldet saftige støvdragere 2 (sus2), som præsenterede udtalte afvigelser i blomsterudviklingen. Mutanterne udviste formindsket kronbladsstørrelse og støvdragere, der forvandlede sig til frugtbladslignende strukturer, hvilket kulminerede i mandlig sterilitet på grund af mangel på levedygtig pollen.

Omhyggelig genetisk undersøgelse pegede på en enkelt nukleotid-deletion i TM6-genet som den genetiske læsion. Dette gen, et medlem af B-klasse MADS-box-genfamilien, er en integreret del af definitionen af ​​blomsterorganidentitet.

Mutationen i TM6 forstyrrer ikke kun identiteten af ​​kronblade og støvdragere, men også den transskriptionelle harmoni af andre MADS-box-gener, der er afgørende for reproduktiv udvikling.

Undersøgelsens transkriptomiske dissektion understregede en betydelig nedregulering af pollenudviklingsgener og en opregulering af frugtbladsspecifikke gener, hvilket understregede TM6's kritiske funktion i at bevare den delikate balance af genekspression, der er afgørende for korrekt blomsterudvikling.

Dr. Juan Capel, hovedforsker ved Universidad de Almería, bemærkede:"Vores belysning af TM6's rolle i blomsterudviklingen af ​​tomater er et væsentligt skridt fremad inden for planters reproduktionsbiologi.

"Potentialet til at modulere dette gen baner vejen for generering af sterile mandlige linjer, et nøgleelement i hybridfrøproduktion. Denne undersøgelse styrker ikke kun vores grundlæggende forståelse af planter, men har også praktiske konsekvenser for landbrugsstrategier."

TM6-genets rolle i udviklingen af ​​tomatblomster er et gennembrud med brede implikationer for plantevidenskab og landbrug. Dens manipulation kan føre til udvikling af sterile mandlige tomatsorter, som er gavnlige for produktion af hybridfrø.

Dette fremskridt kan forbedre afgrødeudbytte, modstand og kvalitet med potentiale til at forbedre avlsprogrammer og bidrage til global fødevaresikkerhed.

Flere oplysninger: Rocío Fonseca et al., Indsigt i den funktionelle rolle af tomat TM6 som en transskriptionel regulator af blomsterudvikling, Harticulture Research (2024). DOI:10.1093/hr/uhae019

Journaloplysninger: Gavebrugsforskning

Leveret af TranSpread