4개의 클래스 A 옥신 반응 인자는 착과를 억제하면서도 토마토 과일 성장을 촉진합니다.

Jun 30, 2023

Nature Plants 9권, 706~719페이지(2023)이 기사 인용

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꽃 피는 식물에서는 수정 후 씨앗에서 생성된 옥신이 열매 맺기를 촉진합니다. 수분되지 않은 난소에 옥신을 적용하면 단위 결과(씨 없는 과일 생산)가 유도될 수도 있습니다. 이전 연구에서는 옥신 신호 구성 요소 SlIAA9 및 SlARF7(클래스 A AUXIN RESPONSE FACTOR(ARF))이 토마토(Solanum lycopersicum)의 과일 개시에 대한 주요 억제자임을 보여주었습니다. 과일 세트에서 클래스 A ARF의 유사한 억제 역할이 다른 식물 종에서도 관찰되었습니다. 그러나 현재 옥신 신호 모델에서 예측된 대로 과일 발달을 촉진하는 클래스 A ARF의 역할에 대한 증거가 부족합니다. 여기서 우리는 4가지 클래스 A SlARF(SlARF5, SlARF7, SlARF8A 및 SlARF8B)의 고차 토마토 돌연변이를 생성하고 과일 발달을 억제하고 촉진하는 정확한 조합 역할을 밝혀냈습니다. SlIAA9와 함께 4개의 클래스 A SlARF는 모두 과일 개시를 억제했지만 후속 과일 성장을 촉진했습니다. IAA9 상호작용 PB1 도메인이 결여된 잘린 SlARF8A/8B를 발현하는 형질전환 토마토 계통은 강한 단위결과성을 나타내어 과일 성장에서 SlARF8A/8B의 촉진 역할을 더욱 확증해 줍니다. 이 4가지 SlARF의 용량을 변경하면 이상형 과일 성장 반응이 나타나 음성 및 양성 조절자로서 다재다능한 이중 역할을 보여줍니다. RNA-seq 및 염색질 면역침전-정량적 PCR 분석을 통해 과일 세트의 주요 억제 인자인 MADS-BOX 전사 인자(AG1, MADS2 및 AGL6)를 코딩하는 유전자를 포함하여 SlARF8A/8B 표적 유전자가 추가로 확인되었습니다. 이러한 결과는 SlIAA9/SlARF가 MADS-BOX 유전자의 전사를 직접 조절하여 과실 형성을 억제한다는 아이디어를 뒷받침합니다. 우리의 연구는 토마토 과일 발달에서 이전에 알려지지 않은 4개의 클래스 A SlARF의 이중 기능을 밝히고 옥신 매개 과일 세트 및 과일 성장을 제어하는 ​​데 있어 여러 ARF의 복잡한 조합 효과를 조명합니다.

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RNA-seq 데이터는 BioProject PRJNA929538의 NCBI Sequence Read Archive에 보관되었습니다. 이 문서에는 원본 데이터가 제공됩니다.

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