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李树生长素受体的过度表达GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在番茄中改变植物生长,果实发育和果实货架期特性GyD.F4.y2Ba

摘要GyD.F4.y2Ba

背景GyD.F4.y2Ba

类TIR1蛋白是GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba盒子生长素受体。生长素结合到GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba-box受体蛋白促进SCF的形成GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba泛素连接酶复合物,靶向生长素抑制物Aux/IAAs,通过泛素/26S蛋白酶体途径降解。生长素反应因子(ARF)的释放通过Aux/IAA伙伴,ARF可以介导下游基因转录中的生长素反应性变化。为了了解生长素在果实发育过程中的潜在作用,李子生长素受体,GyD.F4.y2Bapsltir1,GyD.F4.y2Ba已经在细胞、生化和分子水平上进行了表征,但该蛋白的生物学意义仍然缺乏。在本研究中,番茄(GyD.F4.y2Ba茄属植物lycopersicum)GyD.F4.y2Ba用作探讨与过表达相关的表型和分子变化的模型GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba.GyD.F4.y2Ba

结果GyD.F4.y2Ba

目前研究的结果强调了关键作用GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba作为植物生长素信号的正调节者,协调叶和果实的发育。与野生型复叶型相比,转基因番茄植株的叶片整体形态表现为全叶形态。此外,转基因植株产生单性果,这是生长素超敏的特性。在转基因番茄果实中,自催化乙烯产量与更年期果实成熟相关的变化不显著。然而,转基因存在对果实的货架期特性有影响,主要是通过提高果实软化速率。转基因番茄的短暂货架期与细胞壁降解相关的几个编码蛋白质的基因的显著上调有关,这决定了果实的软化和随后的果实货架期。GyD.F4.y2Ba

结论GyD.F4.y2Ba

目前的研究阐明了参与GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba调节叶片形态,果实发育和果实软化相关的成熟,但不自动催化乙烯生产。结果表明,生长素促进果实软化与乙烯作用无关,这可能是通过上调细胞壁代谢基因介导的。GyD.F4.y2Ba

背景GyD.F4.y2Ba

植物激素植物素几乎控制了植物生长和发展的各个方面。在细胞水平,养肝调节细胞分裂,扩张和分化[GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba].一些短期效应可能反映对细胞膜蛋白的直接养肝效应;然而,大多数其他反应似乎是由于通过激活或抑制靶毒素响应基因的转录变化[GyD.F4.y2Ba2GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba3.GyD.F4.y2Ba].在整个植物水平,植物蛋白控制基本过程,如顶端优势,侧根形成,热带反应,血管启动和分化,胚胎发生和水果发育[GyD.F4.y2Ba4.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba5.GyD.F4.y2Ba].GyD.F4.y2Ba

水果开发是一种多相过程,需要在分子,生物化学和结构元素之间进行紧密的协调。通过随后的发育阶段进行水果进行的一系列修改涉及许多独特的代谢途径。植物突变体的可用性与水果无法熟练的自主地帮助我们了解果实开发过程的机制,其中植物激素被置于母体监管机构,导致有效的生殖增长[GyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba7.GyD.F4.y2Ba].在各种植物激素中,由于其在植物寿命期间的广泛事件中的角色,尤其是涉及花卉和水果发展的突出事件,因此疾病引起了很多关注GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba8.GyD.F4.y2Ba].在开花植物中,花香植物的形成需要,并在确定花组体发生时与归属基因作用[GyD.F4.y2Ba9.GyD.F4.y2Ba].生长素生物测定突出毒素在调节生殖生长和最终果实大小通过协调开展后发生的丰富细胞分裂和扩张来突出枢轴作用[GyD.F4.y2Ba10.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba13.GyD.F4.y2Ba].卵巢转化为果实的转变是通过成功的授粉和施肥来启动[GyD.F4.y2Ba11.GyD.F4.y2Ba],其中生长素在触发坐果程序和启动果实发育中起关键作用[GyD.F4.y2Ba14.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba]此外,一些报告证明了生长素在调节成熟过程的开始和协调以及随后的水果货架期中所起的关键作用[GyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba11.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba13.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba17.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba19.GyD.F4.y2Ba].最近的研究表明,生长素加速了果实的发育和乙烯的产生,至少部分地通过触发几种乙烯生物合成和反应成分的表达而起作用[GyD.F4.y2Ba13.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba20.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba21.GyD.F4.y2Ba].一旦成熟过程开始,它就不能停止,通常会导致过度成熟,进而对水果质量产生负面影响。因此,确定协调果实成熟的因素仍然是最大的挑战之一,以尽量减少采后损失。几个水果参数被用来说明成熟的过程。由于过度和快速的软化,新鲜水果在采后的重大损失促使大量的研究来调查细胞壁动力学的机制[GyD.F4.y2Ba19.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba22.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba23.GyD.F4.y2Ba].果实成熟过程中的结构变化与细胞壁结构的大量改变有关,导致细胞间黏附、果胶和半纤维素解聚和溶解减少,果胶半乳糖侧链丢失[GyD.F4.y2Ba24.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba25.GyD.F4.y2Ba].细胞壁的这些修饰涉及许多细胞壁修饰酶和蛋白质的协调和相互依赖的作用。因此,研究细胞壁相关基因调控的发育过程和信号机制是一个重要的研究领域。尽管乙烯在调节更年期果实成熟过程中发挥了良好的作用,但其他不依赖乙烯的代谢途径在调节更年期果实成熟过程中的作用是明显的[GyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba26.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba27.GyD.F4.y2Ba].事实上,一些研究强调了生长素对调节许多作物品种果实成熟和品质性状的不同方面的影响[GyD.F4.y2Ba19.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba28.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba30.GyD.F4.y2Ba].例如,番茄中的植物素信号传导组分的操纵可以增强淀粉积累,增加果实表皮细胞的壁厚,并降低果胶溶解[GyD.F4.y2Ba31.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba34.GyD.F4.y2Ba].然而,生长素调控这些过程的确切分子机制尚不完全清楚。GyD.F4.y2Ba

已知生长素通过对目标生长素响应基因的转录调控来调节植物发育[GyD.F4.y2Ba3.GyD.F4.y2Ba].因此,在各种生理功能中的植物素参与应该由一系列信令网络级联等于介导。发现了GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba-box蛋白作为生长素受体已经大大提高了我们对生长素如何调节细胞反应的理解[GyD.F4.y2Ba35.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba36.GyD.F4.y2Ba].基本上,Aux/IAAs和ARFs的转录调控因子在homo-和异源二聚体中相互作用,形成抑制生长素信号传递的复合物。生长素结合到GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba-box受体蛋白促进SCF的形成GyD.F4.y2Batir1 / afbGyD.F4.y2Ba泛素-以Aux/IAA阻遏物为降解靶点的连接酶复合物。这种生长素依赖性蛋白水解释放生长素反应因子(ARF),否则这些因子会通过与Aux/IAA伙伴的结合而被捕获[GyD.F4.y2Ba37.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba40GyD.F4.y2Ba].Aux/IAA的缺失使得arf介导的生长素响应的下游基因转录发生变化。前人对番茄和GyD.F4.y2Ba拟南芥GyD.F4.y2Ba已经确定了几种生长素信号成分,作为生长素反应的正或负调节,包括一个成员GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba- 箱体毒素受体(GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba), Aux/IAA转录因子(GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba),和生长素反应因子的两个成员,GyD.F4.y2BaARF7.GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaARF8.GyD.F4.y2Ba[GyD.F4.y2Ba14.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba41.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba43.GyD.F4.y2Ba].这些生长素信号成分的变化或通过激活(例如:GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba)或抑制(例如GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaARF7.GyD.F4.y2Ba, 和GyD.F4.y2BaARF8.GyD.F4.y2Ba)导致果实从授粉和施肥分离。GyD.F4.y2Ba

生长素在李子果实发育过程中的作用已被证实[GyD.F4.y2Ba17.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba19.GyD.F4.y2Ba].结果表明,外源性植物素到梅花果实能够加速果实发育和成熟,证实养肝期间的成熟过程中的作用。然而,仍然缺乏这种反应的分子机制。在本研究中,梅花植物蛋白受体基因,GyD.F4.y2Bapsltir1,GyD.F4.y2Ba在番茄(GyD.F4.y2BaSolanum lycopersicumGyD.F4.y2Ba),该植物模型已被广泛用于研究肉质跃变果实的成熟和采后生物学。通过对番茄转基因株系的形态学和分子分析,证实了生长素通过正向调控机制调控叶片形态、果实发育和成熟的假说。本研究不仅对生长素信号元件在果实成熟过程中的作用有了更好的认识,而且可能为果实成熟和果实品质性状的有效调控提供新的策略,增加了果实成熟调控的复杂性。GyD.F4.y2Ba

方法GyD.F4.y2Ba

植物材料和采后处理GyD.F4.y2Ba

番茄植物(GyD.F4.y2BaSolanum lycopersicumGyD.F4.y2Ba简历。GyD.F4.y2Ba艾尔萨·克雷格GyD.F4.y2Ba)在如下控制条件下生长:14:10 h光照/300 GyD.F4.y2BaμGyD.F4.y2Ba摩尔米GyD.F4.y2Ba-2GyD.F4.y2BaS.GyD.F4.y2Ba-1GyD.F4.y2Ba;25:20°C和80%的相对湿度。分子分析采用10周龄野生型(WT)和T3代转基因番茄株系叶片。评估的影响生长素早期的积累auxin-responsive基因,12 d老WT番茄幼苗浸泡在液体中有或没有女士(模拟治疗)10μM,乙酰天冬氨酸2 h。乙烯量化、WT和转基因番茄果实收获在早期不成熟的绿色,不成熟的绿色,成熟的绿色,断路器,橙色,早红、红、红成熟阶段。采用气相色谱法测定了5个果实/处理/重复3个独立的生物重复的乙烯产量。所有水果样品均在液态氮中冷冻GyD.F4.y2Ba2GyD.F4.y2Ba并储存在-80°C,以供进一步分析。GyD.F4.y2Ba

转基因番茄植物的产生GyD.F4.y2Ba

采用高保真度PCR系统对该菌株的全长序列进行扩增GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2BacDNA[GyD.F4.y2Ba18.GyD.F4.y2Ba],使用基因特异性引物1和2(附加文件GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:表S1)。cDNA融合GyD.F4.y2BaSPE.GyD.F4.y2Ba一世/GyD.F4.y2BaBST.GyD.F4.y2Ba修饰的PCAMBIA1304二元载体的EII位点(杂交霉素抗性基因被卡那霉素抗性基因取代)在转录控制下GyD.F4.y2Ba35年代GyD.F4.y2Ba发起人GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba然后将其导入番茄WT植株(GyD.F4.y2BaSolanum lycopersicumGyD.F4.y2Ba简历。GyD.F4.y2Ba艾尔萨·克雷格GyD.F4.y2Ba)GyD.F4.y2Ba根癌土壤杆菌GyD.F4.y2Ba- 导明的转化[GyD.F4.y2Ba32.GyD.F4.y2Ba].首先在卡那霉素(70 mg LGyD.F4.y2Ba-1GyD.F4.y2Ba),并以基因组DNA (GyD.F4.y2BaGGyD.F4.y2Ba从10周龄转基因番茄株系叶片中提取T-DNA),以检测T-DNA插入的存在。采用qPCR方法对分离的转基因株系进行鉴定GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba转基因累积水平。因此,鉴定了许多独立的变换事件,从中选择了仅两条线进行进一步分析(L12和L17)。为了确定阳离神经能力,在开花前,很少的WT和转基因植物的花蕾在开花前阉割,以防止自授粉,并除去所有其他花。GyD.F4.y2Ba

核酸提取和QPCR测定GyD.F4.y2Ba

如前所述进行总RNA提取,DNase治疗,cDNA合成和QPCR反应[GyD.F4.y2Ba44.GyD.F4.y2Ba].使用Primer Express (v3.0, Applied Biosystems, Carlsbad, CA, USA)设计基因特异性引物(附加文件)GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:表S1)。使用ABI PRISM 7900HT序列检测系统(Applied Biosystems)对每个反应的三个生物重复中的三个技术重复进行分析。利用目标基因和番茄β-肌动蛋白的标准曲线定量转录本丰度GyD.F4.y2Ba松懈GyD.F4.y2Ba(BT013524)为内参基因,由相应cdna的PCR产物连续稀释生成。的表达水平GyD.F4.y2Ba松懈GyD.F4.y2Ba使用绝对QPCR评估本研究中使用的不同组织和治疗中。基于重组质粒产生的标准曲线进行QPCR测定。没有显着差异GyD.F4.y2Ba松懈GyD.F4.y2Ba检测不同处理和组织样本之间的表达。我们因此得出结论GyD.F4.y2Ba松懈GyD.F4.y2Ba可作为可靠的qPCR内参基因。用DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Mississauga, ON, Canada)从番茄叶片中提取基因组DNA。GyD.F4.y2Ba

收获后处理和保质期分析GyD.F4.y2Ba

为了研究生长素对番茄果实成熟和货架期特性的影响,分别在开花后42 d和破果早期采收WT和转基因番茄果实,进行表面消毒,并进行不同处理(5个果实/处理/重复;3个生物复制),包括1-萘乙酸(R + N);NAA (10 μM/2 h),丙烯(R + E);CGyD.F4.y2Ba3.GyD.F4.y2BaHGyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba(1000微升)GyD.F4.y2Ba-1GyD.F4.y2Ba/ 24h在20℃),乙烯 - 抑制剂1-甲基环丙烯(R + M);1-MCP(1μlLGyD.F4.y2Ba-1GyD.F4.y2Ba/24小时在20°C);和1-MCP,其次是NAA (R + M + N)。以水浸果实为对照(R),所有果实在20℃保存至红色期。如1-MCP和1-MCP/NAA处理的果实在成熟过程中没有明显进展,则在处理20 d后采集样品。每5 d对果实进行评估和取样,直到失去其质地和结构完整性。为了确定水果的物理特性,如皮肤穿透力,果肉硬度和减重,水果分别在货架期0,5,10,15和20 d进行评估。果实重量损失计算为收获时初始果实重量的%。使用配备3毫米圆柱形探头的数字穿透仪(FHT200, Extech Instruments, USA)测量有和没有去皮的水果的硬度,以确定皮肤穿刺强度和果肉压缩质量。每个水果沿其赤道面等距离测试三次。GyD.F4y2Ba

统计分析GyD.F4.y2Ba

通过使用SAS软件分析采用一般线性模型(GLM)的方差来测试表达数据差异的重要性。Tuke的HSD测试估算了平均值在原始数据上进行的估算意义。GyD.F4.y2Ba

分层聚类分析GyD.F4.y2Ba

细胞壁代谢基因的基因表达与野生型有显著差异GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba通过双向等级聚类对水果和暴露于可以改变生长素和乙烯信号传导的不同处理。Pearson的距离和病区的算法用于数据聚合。GyD.F4.y2Ba

结果和讨论GyD.F4.y2Ba

尽管其序列结构具有较强的保守性GyD.F4.y2Batir1 / afbGyD.F4.y2Ba支持这种常见生长素信号机制的生长素受体[GyD.F4.y2Ba45.GyD.F4.y2Ba[多项研究表明,TiR1 / AFB蛋白质具有不同的生化特性和生物学功能。例如,不同的TiR1 / AFB蛋白在它们的结合性质中表现出各种助长素类似物的结合分歧,因此影响它们与不同的AUX / IAA蛋白质组装共同受体复合物的依赖性依赖性能力[GyD.F4.y2Ba46.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba47.GyD.F4.y2Ba].即使在养肝蛋白的存在下,TiR1 / AFB也表现出与Aux / IaAs组装共同受体对的多样化能力,其中某些Aux / IAA蛋白通常比其他TIR1 / AFB蛋白更好的基板。因此,GyD.F4.y2Ba拟南芥AFB3GyD.F4.y2Ba已显示在根的硝酸盐反应中具有独特作用[GyD.F4.y2Ba48.GyD.F4.y2Ba]此外,番茄SlTIR1和SlAFB6已被证明参与控制简化叶结构形成的生长素信号网络[GyD.F4.y2Ba49.GyD.F4.y2Ba].可以区分生长素受体之间的另一个戏剧性影响是这些受体如何介导毒素反应的机制。遗传学研究表明,与作为正调节因素的家庭的其他成员不同,AFB4类毒素受体对抗症 - 反应负面调节,与阳性监管机构相同[GyD.F4.y2Ba47.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba50GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba51GyD.F4.y2Ba].添加更多级别的复杂性,分类GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba- 箱体悬浮蛋白受体基因家族在序列结构的基础上将不同的土地厂TiR1 / AFB成员分成四个可区分的。GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaAFB2GyD.F4.y2Ba(GyD.F4.y2BaAFB2 / AFB3.GyD.F4.y2Ba),GyD.F4.y2BaAFB4GyD.F4.y2Ba(GyD.F4.y2BaAFB4 / AFB5GyD.F4.y2Ba), 和GyD.F4.y2BaAFB6GyD.F4.y2Ba[GyD.F4.y2Ba27.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba44.GyD.F4.y2Ba].值得注意的是,五和三GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba-Box受体成员被识别GyD.F4.y2Ba拟南芥GyD.F4.y2Ba和番茄。尽管那样GyD.F4.y2BaAFB6GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaAFB2GyD.F4.y2Ba中没有同源词GyD.F4.y2Ba拟南芥GyD.F4.y2Ba这些观察结果表明,不同的TIR1/AFB基因成员表现出特定的和重叠的生物学功能。因此,确定不同生长素受体在植物发育中的自主作用对于理解其基本贡献是必要的在生长素依赖的植物反应中,每个蛋白质的n含量都很高。最近,三个李子基因编码的蛋白质与生长素依赖的植物反应密切相关GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba生长素受体类基因家族(GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaPslAFB2GyD.F4.y2Ba, 和GyD.F4.y2BaPslAFB5GyD.F4.y2Ba)被描述[GyD.F4.y2Ba18.GyD.F4.y2Ba].结果表明GyD.F4.y2BaPslAFB5GyD.F4.y2Ba更多地参与开花和早期果实发育过程,在果实成熟和成熟过程中贡献较小;然而,两者GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaPslAFB2GyD.F4.y2Ba蛋白质在调节生殖生长发育中发挥重要作用。我们提供了一系列证据,证明这三种蛋白是SCF泛素连接酶复合物的组成部分。它们能够与不同的Aux/IAAs组成共受体复合物,在介导生长素反应中发挥不同的作用。为了更广泛地了解它们在植物生长和果实发育中的潜在作用,生长素受体GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba被选中以评估由于番茄中过度表达引起的生理和分子后果。GyD.F4.y2Ba

PSLTIR1的过度表达扰乱番茄中的生长素响应途径GyD.F4.y2Ba

几个独立的转基因番茄素过表达李子植物蛋白受体,GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba,生成并测试T-DNA插入(附加文件GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:图S1)。不同水平的GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba所有供试品系均检测到转基因表达(图。GyD.F4.y2Ba1AGyD.F4.y2Ba);然而,选择只选择两个独立的生物代表(L12和L17)以进一步分子和表型表征。调查影响的影响GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-过表达扰乱了生长素信号通路,在WT、生长素处理的WT和转基因(L12和L17)番茄幼苗中评估了一些早期生长素应答基因的转录积累(图。GyD.F4.y2Ba1B.GyD.F4.y2Ba).相对于WT,用于GyD.F4.y2BaGH3.6GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaSaur.GyD.F4.y2Ba, 和GyD.F4.y2BaIAA3GyD.F4.y2Ba显著增加GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba以及生长素处理的WT植物。GyD.F4.y2BaGH3GyD.F4.y2Ba基因编码iaa -酰胺合成酶,将游离的生长素转化为其共轭形式,并维持细胞内生长素的稳态。就像在GyD.F4.y2Ba刹车GyD.F4.y2Ba- 植物[GyD.F4.y2Ba14.GyD.F4.y2Ba],上调GyD.F4.y2BaGH3.6GyD.F4.y2Ba表明其诱导可以弥补生长素的过度反应GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba植物。虽然GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaARF7.GyD.F4.y2Ba与野生型相比,所有植物均显著下降,其积累模式略有差异。GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 在抑制方面表现出更多的有效性GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba生长素处理WT的mRNA含量(~ 70%)高于生长素处理WT的mRNA含量(~ 45%)。相反,GyD.F4.y2BaARF7.GyD.F4.y2Ba生长素处理的WT(80%)比对照组下调更多GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba–幼苗(~60%)。在GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba–通过分析检测幼苗和生长素处理的WTGyD.F4.y2BaARF6.GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaARF8.GyD.F4.y2Ba积累模式。GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 展示表现出显着减少GyD.F4.y2BaARF6.GyD.F4.y2Ba信使rna;然而,其转录对生长素的存在没有响应GyD.F4.y2BaARF8.GyD.F4.y2Ba观察到水平GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 虽然生长素治疗的WT显示出大幅下降的水平。最后,所有番茄的转录GyD.F4.y2BaFGyD.F4.y2Ba箱/生长素受体(GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaAFB4GyD.F4.y2Ba, 和GyD.F4.y2BaAFB6GyD.F4.y2Ba)与WT相同(数据未显示)。生长素处理WT和GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在改变不同的间谍信号传导组件的转录简介时突出了潜在的选择性贡献GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在调节植物发育的不同方面,它可以区分由于生长素水平增加和激活特定生长素信号通路引起的生长素响应的动态。GyD.F4.y2Ba

图1GyD.F4.y2Ba
图1GyD.F4.y2Ba

一种GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba采用qPCR方法对10周龄野生型番茄叶片中转基因积累量和不同转基因番茄事件进行了分析。标准曲线用于计算每个样本的目标基因分子的数量,然后标准化相对于GyD.F4.y2Ba松懈GyD.F4.y2Ba表达。ND表示不可检测。GyD.F4.y2BaB.GyD.F4.y2Ba在WT、经生长素处理的WT和两个WT的8弱龄幼叶中评估所选番茄早期生长素响应基因的转录物积累GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba转基因事件。的GyD.F4.y2BayGyD.F4.y2Ba-每个图中的轴是指每个反应的目标基因平均分子数/每个反应的平均分子数GyD.F4.y2Ba松懈GyD.F4.y2Ba.每个值是三个生物和技术重复的平均值,并指出了标准误差。(*)和(**)表示概率水平(GyD.F4.y2BaP.GyD.F4.y2Ba< 0.05)和(GyD.F4.y2BaP.GyD.F4.y2Ba < 0.01), respectively

psltir1过表达系表现出紧凑的身材和改变的叶子形态GyD.F4.y2Ba

过度的GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba导致普遍的生长和发育受到广泛的干扰,这与生长素反应性的改变一致。从植株发育早期开始,转基因幼苗的茎粗,节间短。GyD.F4.y2Ba2AGyD.F4.y2Ba).这种改变的生长在植物的生命周期中持续,产生一个典型的矮化表型,成虫高度下降约40%GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba植物(无花果。GyD.F4.y2Ba2B.GyD.F4.y2Ba).有趣的是,在过表达的转基因番茄植株中也观察到类似的表型GyD.F4.y2BaSlTIR1GyD.F4.y2Ba[GyD.F4.y2Ba43.GyD.F4.y2Ba].与此相反,外源生长素的施用或通过抑制生长素反应来激活番茄生长素GyD.F4.y2BaSlIAA9GyD.F4.y2Ba增强的干伸长率和生产的更高的植物[GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba52GyD.F4.y2Ba].为了确定这种紧凑表型的性质,我们评估了几个番茄基因和转录因子的积累,这些基因和转录因子已被证明有助于植物的身材,在WT和生长素中具有潜在的调节作用GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 包括番茄GyD.F4.y2BaDella.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaGa2ox.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaGA20oxGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaGA3oxGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaAFB5GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaAFB6GyD.F4.y2Ba.然而,检测到其累积模式的显着差异(数据未显示),表明可能的自主作用GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在控制植物的高度。GyD.F4.y2Ba

图2GyD.F4.y2Ba
图2.GyD.F4.y2Ba

效果GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-营养生长的过度表达。表型代表WT和GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-Lines(L12和L17)在两个 - (GyD.F4.y2Ba一种GyD.F4.y2Ba)和十六周大(GyD.F4.y2BaB.GyD.F4.y2Ba)分别(分别分别)(分别= 5cm和0.3米)。GyD.F4.y2BaCGyD.F4.y2Ba叶片形态和结构的变化GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-overexpression(栏= 2.5厘米)GyD.F4.y2Ba

此外,最容易可见的表型之一与叶形形态有关。WT番茄叶是与终端小叶和三对裂片的主要外侧小叶具有垂直的化合物,具有固定静脉曲张。相比之下,GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-植物叶片中化合物含量显著降低。它们表现出偶生浅裂的单叶结构,少对侧小叶与末端小叶合并。而在主小叶之间常见的次级小小叶则完全缺失(图2)。GyD.F4.y2Ba2CGyD.F4.y2Ba).生长素是叶片生长和羽片测定的驱动力[GyD.F4.y2Ba53GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba54GyD.F4.y2Ba].因此,植物素分布或反应途径的任何改变可能对叶片形态的变化负责。产生简化叶架构表型的一致性GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba在两种不同的番茄基因背景下,李子和番茄的过度表达,GyD.F4.y2Ba艾尔萨·克雷格GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2Bamicrotom.GyD.F4.y2Ba的确定贡献GyD.F4.y2Ba提尔1GyD.F4.y2Ba在图案化叶片形态发生和解剖中([GyD.F4.y2Ba43.GyD.F4.y2Ba];这项研究)。到目前为止,番茄GyD.F4.y2Ba全部的GyD.F4.y2Ba基因,也称为GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba,是唯一明显地显示的植物素信号传导组分,通过调节植物蛋白响应来介导复合叶图案化[GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba49.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba55GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba56GyD.F4.y2Ba].下调GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba降低了番茄叶片形态的复杂性,与番茄叶片形态的复杂性相似GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-树叶。几种证据,包括i)PSLTIR1与番茄IAA9形成共同受体复合物的能力[GyD.F4.y2Ba18.GyD.F4.y2Ba],ii)戏剧性的抑制GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2BamRNA在GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-幼苗,iii)类似表型GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 和GyD.F4.y2BaSlTIR1GyD.F4.y2Ba- 与植物素治疗的番茄WT植物以及番茄的形态GyD.F4.y2Ba全部的GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba突变体(GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba43.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba56GyD.F4.y2Ba[证实,TiR1蛋白可以通过靶向毒素抑制因素IAA9来调节依豚蛋白依赖性叶简化,导致IAA9 :: ARF抑制复合物的稳定化。GyD.F4.y2Ba

psltir1过表达导致生殖生长行为的改变GyD.F4.y2Ba

WT番茄在授粉和受精后表现出典型的协调坐果和发育[GyD.F4.y2Ba11.GyD.F4.y2Ba].GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-过度表达导致了整个生殖生长的戏剧性变化,包括花和果实。所有转基因植株的花蕾出芽率和育性均显著降低。WT平均产生29±5朵花/株;然而,GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba–植物产量仅为5 ± 2花卉/植物。GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在开花时间,花大小和整体果实开发方面没有与WT不同的情况。尽管如此,在花结构中观察到可见变化,例如突出的柱塞(突出的凹陷锥上高于沉体锥),限制自授粉(图。GyD.F4.y2Ba3GyD.F4.y2Ba).在老年花中开放的未成熟的融合雄蕊圆锥的结构支持受刺激的子房生长产生这种表型。我们的结果表明GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-过度表达导致开花前早坐果,与授粉和受精无关,从而触发单性果的发育。未阉割的WT花未发生坐果,未受精的花在3-4 d内脱落GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba相比之下 - 鲜为植物,并发展成无籽果实(图。GyD.F4.y2Ba3 bGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaCGyD.F4.y2Ba),证实了单性结实。尽管有这种孤雌结实的特性,GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 在大小和肤色方面的外观上与WT类似。GyD.F4.y2Ba

图3GyD.F4.y2Ba
图3.GyD.F4.y2Ba

wt和的特写镜头视图GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba一种GyD.F4.y2Ba花开花;箭头表示突出的柱头。GyD.F4.y2BaB.GyD.F4.y2Ba单性果在去雄后未成熟早期坐果;雄蕊球果在花尚未开放时被移除,但已经准备变黄(Bar = 50毫米)。GyD.F4.y2BaCGyD.F4.y2Ba来自WT的成人成熟果实施肥后和疗法疗法GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-水果(条= 6厘米)GyD.F4.y2Ba

这些结果清楚地表明GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-过表达引起几个生长素应答基因的干扰,导致典型坐果程序发生改变,单果性强。在番茄中,单性结实可通过施用生长素或修改生长素信号转导诱导[GyD.F4.y2Ba14.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba41.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba42.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba57GyD.F4.y2Ba].然而,多系证据表明,这一表型主要是由于IAA9抑制的多效效应所致GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-overexpression。与wt相比,基础转录水平GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaARF7.GyD.F4.y2Ba减少了GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- line,这与先前的研究报告一致GyD.F4.y2BaIAA9GyD.F4.y2Ba- 和GyD.F4.y2BaARF7.GyD.F4.y2Ba-单性结实座果率的抑制[GyD.F4.y2Ba14.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba43.GyD.F4.y2Ba].显然,通过抑制(例如IAA9和ARF7)或激活(例如TiR1)所涉及的基因网络中涉及的基因网络终于产生类似的果实组过程的类似变化。此外,丰富的养猪诱导的GyD.F4.y2BaGH3.6GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaSaur.GyD.F4.y2Ba, 和GyD.F4.y2BaIAA3GyD.F4.y2Ba记录在GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-株系与番茄生长素超敏感突变体积累谱一致[GyD.F4.y2Ba14.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba16.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba43.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba58GyD.F4.y2Ba].因此,可以推测PSLTIR1通过介导AUX / IAA蛋白,特别是IAA9的降解来呈正常调节生长素响应和果实集。GyD.F4.y2Ba

PSLTIR1过度表达在果实成熟中的影响GyD.F4.y2Ba

在血液果实中,通过触发几种乙烯生物合成和信号分量元素的转录,至少部分地作用于熟化和乙烯生产,从而提高熟化和乙烯生产[GyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba13.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba32.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba59GyD.F4.y2Ba].来检验…的贡献GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-Overexpression,我们监测早期未成熟的乙烯生产直至WT和转基因水果中的红成熟阶段。所有水果在成熟过程中表现出逐渐乙烯产生,并且在WT和转基因水果之间没有显着差异(图。GyD.F4.y2Ba4GyD.F4.y2Ba).为了确认这一点,在使用QPCR的红色WT和转基因果实中,在红色WT和转基因果中评估一组基因的一组基因的累积曲线,或者使用QPCR,或不使用植物素治疗(图。GyD.F4.y2Ba4 bGyD.F4.y2Ba,附加文件GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:表S1)。表达数据分析表明,不同乙烯和成熟相关转录本的积累谱GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-fruit在WT中保持相同,对生长素处理没有明显的反应,除了那些GyD.F4.y2BaACS4GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaACO5.GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2BaERF1GyD.F4.y2Ba.累积概况GyD.F4.y2BaACS4GyD.F4.y2Ba表明其转录被植物素触发,但是GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba与这种刺激效果无关。虽然GyD.F4.y2BaACO5.GyD.F4.y2Ba大幅增加GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba对生长素处理的响应表明生长素不依赖于生长素的积累模式。有趣的是,相当高的GyD.F4.y2BaACO5.GyD.F4.y2Ba这些基因与番茄单性结实果实的发育有关[GyD.F4.y2Ba60GyD.F4.y2Ba].因此,积累GyD.F4.y2BaACO5.GyD.F4.y2Ba在GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-fruit似乎是占疗法的依赖性而不是养阴依赖性。GyD.F4.y2BaERF1GyD.F4.y2Ba在对生长素应用程序的响应方面展示了典型的养生依赖性积累GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 依赖规定。这些结果表明GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-过表达不参与乙烯和生长素信号之间的串扰调节机制。GyD.F4.y2Ba

图4GyD.F4.y2Ba
图4.GyD.F4.y2Ba

一种GyD.F4.y2Ba乙烯生产在WT和GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 果实发展;早期未成熟的绿色(EIM),未成熟的绿色(IMG),成熟绿色(Mg),断路器(BR),橙色(或),早期红色(ER),红色(R),红成熟(RR)。GyD.F4.y2BaB.GyD.F4.y2Ba在红色WT和红色WT中评估了参与确定乙烯生产水平和果实成熟的选定番茄基因的转录物积累GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-果实是否用生长素处理过。的GyD.F4.y2BayGyD.F4.y2Ba设在(GyD.F4.y2Ba一种GyD.F4.y2Ba)表示乙烯水平的变化(NL gGyD.F4.y2Ba-1GyD.F4.y2BaHGyD.F4.y2Ba-1GyD.F4.y2Ba).与WT(控制)的统计学显着差异由(**)表示概率水平(GyD.F4.y2BaP.GyD.F4.y2Ba < 0.01). 其他细节如图所示。GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba

psltir1过表达对果实货架期性状的影响GyD.F4.y2Ba

乙烯及其生物合成基因参与调节几种肉质水果的软化和保质期的维持[GyD.F4.y2Ba61GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba63GyD.F4.y2Ba].我们的结果表明GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在介导自催化乙烯生产和协调番茄果实成熟中。这促使我们评估了追逐行为GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-水果的保质期。肉质水果的质地不仅影响消费者的偏好,而且对其货架期和贮存性有显著影响。WT和转基因果实在破皮早期采收,室温贮藏至完全变质(贮藏后约20 d)。为了确认生长素的任何潜在作用,我们还评估了生长素处理的野生型果实的货架期特性。GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba生长素处理的野生型果实比野生型果实分解快,变质程度高且快。GyD.F4.y2Ba5GyD.F4.y2Ba).GyD.F4.y2Ba

图5GyD.F4.y2Ba
图5.GyD.F4.y2Ba

过度的GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba改变番茄果实保证生活特征。GyD.F4.y2Ba一种GyD.F4.y2Ba转基因(L12、L17)、生长素处理的WT和未处理的WT(对照)果实在室温(23℃,60%相对湿度)下贮藏。收获后的时间以天为单位。水果的货架期特性以初始减重百分比(GyD.F4.y2BaB.GyD.F4.y2Ba),渗透损失(GyD.F4.y2BaCGyD.F4.y2Ba)和坚定的压缩损失(GyD.F4.y2BaD.GyD.F4.y2Ba)在植物素处理的WT和转基因水果的保质储存期间,与WT相比。每五天记录每种水果的值,直到它们失去质地和结构完整性。值表示平均值±se(GyD.F4.y2BaNGyD.F4.y2Ba= 5)GyD.F4.y2Ba

保质期减少GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba为了更好地评价生长素的影响,我们对一些货架期参数进行了评估。贮藏期主要通过果实的失重、渗透强度和硬度来测定。起初,没有观察到体重减轻的显著变化。然而,随着成熟的进行,体重损失显著增加GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-fruit相对于对照(图。GyD.F4.y2Ba5 bGyD.F4.y2Ba),通过储存期结束导致70%±5.3重量损失;虽然WT水果仅显示54%±4.7重量损失。有趣的是,用植物素治疗WT的治疗增加了减肥率,甚至高于GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-水果(81%±6.6减肥)。在贮藏过程中,以果皮机械强度和果肉压缩率为代表的果实硬度数据表明,对照WT果实的硬度明显高于对照GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba和生长素处理过的番茄(图。GyD.F4.y2Ba5度GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaD.GyD.F4.y2Ba).在存储期结束时,GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba与对照相比,生长素处理的果实渗透质量分别减少47%和61%,果肉硬度分别减少59%和72%。相比GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba结果表明,PslTIR1并不是唯一参与调控水果货架期事件的生长素相关蛋白,尤其是体重下降和硬度。GyD.F4.y2Ba

细胞壁代谢基因在PslTir1-过度表达的番茄中差异差异GyD.F4.y2Ba

食品保质期特性的变化GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba水果促使我们调查是否GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-过表达影响编码细胞壁降解蛋白的基因。为了建立果实在成熟过程中软化的调控机制,一组细胞壁代谢基因的表达与定义番茄果实硬度有关(附加文件)GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:表S1)在WT和WT和GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba- 收获(早期断路器阶段; b)和达到成熟红色阶段。此外,在红色wt和含量中评估不同细胞壁代谢基因的转录GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba通过改变生长素和乙烯信号转导来确定乙烯和生长素在果实软化过程中的作用。GyD.F4.y2Ba

在检测的12个细胞壁代谢基因中,有8个转录本包括GyD.F4.y2Baβ十六进制GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaTomQBGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Baexet.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaEXP5GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaTBG4GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaβGluGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba体育GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2Ba塞GyD.F4.y2Ba一开始的价格更高GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-水果比WT在早期破碎阶段(附加文件GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:图S2)。然而,所有12个转录物都在WT和转基因中显着增加,并且具有果实成熟的进展。红WT果实(成熟控制)中表达数据分析将转录物的反应与对不同治疗的反应分化为两个主要组(图。GyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba).Group-1包括以乙烯依赖性方式大累积的所有MRNA,对任何与营养素相关的治疗没有明显的反应(GyD.F4.y2Ba男人GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaPME.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaPGGyD.F4.y2Ba, 和GyD.F4.y2BaXTH9GyD.F4.y2Ba).第二组含有在杂散和乙烯依赖的方式中调节的所有转录物,包括GyD.F4.y2Baβ十六进制GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaTomQBGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Baexet.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaEXP5GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaTBG4GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2BaβGluGyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba体育GyD.F4.y2Ba和GyD.F4.y2Ba塞GyD.F4.y2Ba.虽然它们在mcp处理的WT果实中表达水平显著下降,但在mcp处理的WT果实中大量积累GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-果实经MCP处理或WT处理GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba-经MCP和生长素处理的果实(附加文件GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba:图S2)。GyD.F4.y2Ba

图6GyD.F4.y2Ba
图6.GyD.F4.y2Ba

细胞壁代谢基因转录水平的层次聚类分析。对WT和WT之间差异表达基因进行聚类分析GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在成熟的果实和成熟的果实预先暴露在不同的处理,改变乙烯和生长素的反应。与WT(成熟对照)相比,绿色框表示表达水平较高,红色框表示表达水平较低。根据图底的颜色比例,颜色亮度与表达比例成正比GyD.F4.y2Ba

成熟过程中的细胞壁代谢是一个重要方面,并且已经广泛探讨。乙烯依赖性和依赖的软化途径共存以协调更年性果实熟化过程[GyD.F4.y2Ba6.GyD.F4.y2Ba那GyD.F4.y2Ba26.GyD.F4.y2Ba].考虑到它几乎无处不在的重要性,生长素在协调果实成熟的不同方面起着突出的作用也就不足为奇了[GyD.F4.y2Ba1GyD.F4.y2Ba].生长素通过调节细果胶结构和组织结构来调节果实硬度的影响已经被公认[GyD.F4.y2Ba31.GyD.F4.y2Ba-GyD.F4.y2Ba33.GyD.F4.y2Ba].此外,番茄的下调GyD.F4.y2BaApetala2a.GyD.F4.y2BaGene提示,部分乙烯介导的反应是通过生长素作用完成的,至少部分是在成熟过程中[GyD.F4.y2Ba64GyD.F4.y2Ba].GyD.F4.y2Ba

结论GyD.F4.y2Ba

植物激素长期以来被认为与果实发育和成熟密切相关。虽然乙烯被认为是协调更年期果实成熟相关事件的主要角色,但越来越多的证据表明生长素在这一动态机制中也是不可或缺的角色。目前的研究通过李子生长素受体的过度表达提供了另一条证据,GyD.F4.y2Bapsltir1,GyD.F4.y2Ba在番茄。尽管转基因番茄植株表现出生长素超敏感的迹象,这通常与生长素阳性调节因子的过度表达有关,但转基因果实的加速软化代表了一种新的表型,直接与生长素的成熟过程有关。在我们之前的研究中,我们发现GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba李果实中乙烯含量高、生长素含量高、硬度迅速下降与mRNA表达密切相关[GyD.F4.y2Ba18.GyD.F4.y2Ba].在本研究中,我们证明PslTIR1蛋白不参与刺激果实成熟相关的自催化乙烯生产;然而,它在果实软化过程中更多的是通过控制转录细胞壁分解相关基因而不依赖乙烯作用。总之,这项研究显示了分子网络中的另一条链,它协调了更年期果实成熟的进程。GyD.F4.y2Ba

可获得的支持数据GyD.F4.y2Ba

所有支持数据都包含在附加文件中。GyD.F4.y2Ba

缩写GyD.F4.y2Ba

1-MCP:GyD.F4.y2Ba

1-甲基环丙烯GyD.F4.y2Ba

ACO:GyD.F4.y2Ba

1-aminocyclopropane-1-carboxylate氧化酶GyD.F4.y2Ba

ACS:GyD.F4.y2Ba

1-aminocyclopropane-1-carboxylate合酶GyD.F4.y2Ba

空军基地:GyD.F4.y2Ba

AUXIN信号传导F箱GyD.F4.y2Ba

ɑgal:GyD.F4.y2Ba

ɑ-半乳糖苷酶GyD.F4.y2Ba

ɑ男人:GyD.F4.y2Ba

ɑ甘露糖苷酶GyD.F4.y2Ba

ARF:GyD.F4.y2Ba

生长素响应因子GyD.F4.y2Ba

辅助设备/IAA:GyD.F4.y2Ba

生长素信号抑制因子GyD.F4.y2Ba

CEL:GyD.F4.y2Ba

endo-1,4-β-葡聚糖酶GyD.F4.y2Ba

德拉:GyD.F4.y2Ba

赤霉素信号抑制剂GyD.F4.y2Ba

小块土地:GyD.F4.y2Ba

乙烯反应因子GyD.F4.y2Ba

exet:GyD.F4.y2Ba

endo- Xyloglucan转移酶GyD.F4.y2Ba

exp:GyD.F4.y2Ba

棒曲霉素GyD.F4.y2Ba

GA20ox:GyD.F4.y2Ba

赤霉素20-oxidaseGyD.F4.y2Ba

Ga2ox:GyD.F4.y2Ba

赤霉素2-氧化酶GyD.F4.y2Ba

GA3ox:GyD.F4.y2Ba

赤霉素3-氧化酶GyD.F4.y2Ba

GH3:GyD.F4.y2Ba

生长素结合酶GyD.F4.y2Ba

naa:GyD.F4.y2Ba

1-萘乙酸GyD.F4.y2Ba

体育:GyD.F4.y2Ba

薄膜酶GyD.F4.y2Ba

PG:GyD.F4.y2Ba

polygalacturonase.GyD.F4.y2Ba

中外职业:GyD.F4.y2Ba

果胶甲基酯酶GyD.F4.y2Ba

Saur:GyD.F4.y2Ba

小aux-in-up rnaGyD.F4.y2Ba

自洽场:GyD.F4.y2Ba

Skp Cullin /盒复杂GyD.F4.y2Ba

TBG:GyD.F4.y2Ba

β-半乳糖苷酶GyD.F4.y2Ba

TIR1:GyD.F4.y2Ba

运输抑制剂反应1GyD.F4.y2Ba

Tomqb:GyD.F4.y2Ba

葡聚糖肠胃1,3-β-D-葡萄糖苷酶GyD.F4.y2Ba

WT:GyD.F4.y2Ba

野生型GyD.F4.y2Ba

XTH:GyD.F4.y2Ba

xyloglucan endotransglucosylase-hydrolaseGyD.F4.y2Ba

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确认GyD.F4.y2Ba

我们感谢Glen Alm在样本收集期间的帮助,感谢美国怀俄明大学Sadanand Dhekney博士对手稿的批判性阅读。这项工作得到了安大略省嫩果生产者营销委员会(OTFPMB)、早期研究员奖和安大略省农业食品和农村事务部(CA)对SJ的部分资助。GyD.F4.y2Ba

作者信息GyD.F4.y2Ba

隶属关系GyD.F4.y2Ba

作者GyD.F4.y2Ba

通讯作者GyD.F4.y2Ba

通信GyD.F4.y2BaSubramanian Jayasankar.GyD.F4.y2Ba.GyD.F4.y2Ba

附加信息GyD.F4.y2Ba

竞争利益GyD.F4.y2Ba

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。GyD.F4.y2Ba

作者的贡献GyD.F4.y2Ba

IS和SJ构思设计了实验;IS进行了分子生物学和采后实验,进行了数据分析并撰写了手稿;SS设计并监督了基因表达实验,并参与了手稿的起草。BJ参与了手稿的分析和撰写,WK进行了热图分析;ZL对番茄进行了遗传转化;AS和SJ监督了这项研究并审查了手稿。所有作者阅读并批准了最终的手稿。GyD.F4.y2Ba

额外的文件GyD.F4.y2Ba

附加文件1:表S1。GyD.F4.y2Ba

寡核苷酸引物。GyD.F4.y2Ba图S1。GyD.F4.y2BaPCR检测基因组DNA可能阳性GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba转基因线。GyD.F4.y2Ba图S2。GyD.F4.y2Ba几个番茄细胞壁分解基因的稳态转录水平。多克斯(251 kb)GyD.F4.y2Ba

权利和权限GyD.F4.y2Ba

开放访问GyD.F4.y2Ba本文根据创意公约署署署的条款分发了4.0国际许可证(GyD.F4.y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/GyD.F4.y2Ba),它允许在任何媒体上无限制地使用、分发和复制,前提是你给予原作者和来源适当的荣誉,提供一个到知识共享许可协议的链接,并指出是否作出了更改。创作共用及公共领域专用豁免书(GyD.F4.y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/GyD.F4.y2Ba)除非另有说明,否则适用于本文中提供的数据。GyD.F4.y2Ba

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El-Sharkawy,I.,Sherif,S.,El Kayal,W。GyD.F4.y2Ba等等。GyD.F4.y2Ba李树生长素受体的过度表达GyD.F4.y2BaPslTIR1GyD.F4.y2Ba在番茄中改变植物生长,果实发育和果实货架期特性。GyD.F4.y2BaBMC植物杂志GyD.F4.y2Ba16,GyD.F4.y2Ba56(2016)。https://doi.org/10.1186/s12870-016-0746-zGyD.F4.y2Ba

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关键词GyD.F4.y2Ba

  • 生长素受体GyD.F4.y2Ba
  • 生长素/乙烯相声GyD.F4.y2Ba
  • 细胞壁代谢GyD.F4.y2Ba
  • 水果集GyD.F4.y2Ba
  • 水果坚定GyD.F4.y2Ba
  • 工厂的发展GyD.F4.y2Ba
  • 生殖生长GyD.F4.y2Ba
  • 保质期GyD.F4.y2Ba