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Regulatory Features Underlying Pollination-Dependent and -Independent Tomato Fruit Set Revealed by Transcript and Primary Metabolite Profiling
n nnnIndole Acetic Acid 9 (IAA9) is a negative auxin response regulatorbelonging to the Aux/IAA transcription factor gene family whosedownregulation triggers fruit set before pollination, thus givingrise to parthenocarpy. In situ hybridization experiments revealedthat a tissue-specific gradient of IAA9 expression is establishedduring flower development, the release of which upon pollinationtriggers the initiation of fruit development. Comparative transcriptomeand targeted metabolome analysis uncovered important featuresof the molecular events underlying pollination-induced and pollination-independentfruit set. Comprehensive transcriptomic profiling identifieda high number of genes common to both types of fruit set, amongwhich only a small subset are dependent on IAA9 regulation.The fine-tuning of Aux/IAA and ARF genes and the downregulationof TAG1 and TAGL6 MADS box genes are instrumental in triggeringthe fruit set program. Auxin and ethylene emerged as the mostactive signaling hormones involved in the flower-to-fruit transition.However, while these hormones affected only a small number oftranscriptional events, dramatic shifts were observed at themetabolic and developmental levels. The activation of photosynthesisand sucrose metabolism-related genes is an integral regulatorycomponent of fruit set process. The combined results allow afar greater comprehension of the regulatory and metabolic eventscontrolling early fruit development both in the presence andabsence of pollination/fertilization.展开▼
机译:ABSTRACTn FONT> TH> TR> TABLE> n
n TOP n <字体颜色= 464c53>抽象 FONT> n 介绍 n 结果 n 讨论 n 方法 n 参考文献 n FONT> TH> TR> TABLE> n nnn吲哚乙酸9(IAA9)是一种负的生长素反应调节剂 SUP> b属于 Aux / IAA I>转录因子基因家族,其 SUP>下调触发授粉前结实的果实,从而使单性结实产生 SUP>。原位杂交实验揭示 SUP>在花发育过程中建立了 IAA9 I>表达的组织特异性梯度, SUP>在授粉时释放 SUP> SUP>触发果实发育的开始。比较转录组 SUP>和定向代谢组分析揭示了授粉诱导和独立于授粉的 SUP>果实集的分子事件的重要特征 SUP>。全面的转录组分析确定了 SUP>两种水果类型共有的大量基因,其中 SUP>中只有一小部分依赖于IAA9调控。 SUP> Aux / IAA I>和 ARF I>基因的微调以及 TAG1 I>和 TAGL6 SUP> SUP>的下调/ I> MADS盒基因有助于触发 SUP>水果设定程序。生长素和乙烯是花-果实过渡过程中最活跃的信号传导激素。 SUP>但是,这些激素仅影响少量的 SUP> SUP>转录事件,在 SUP>代谢和发育水平观察到显着变化。光合作用 SUP>和蔗糖代谢相关基因的激活是坐果过程不可或缺的调节 SUP>组成部分。组合结果使 SUP>能够更全面地了解在有和没有授粉/受精的情况下控制和早期水果发育的调节和代谢事件 SUP>。 SUP>
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Université de Toulouse, Institut National Polytechnique - Ecole Nationale Superieure Agronomique Toulouse, Génomique et Biotechnologie des Fruits, Castanet-Tolosan F-31326, France|Institut National de la Recherche Agronomique, Génomique et Biotechnologie des Fruits, Chemin de Borde Rouge, Castanet-Tolosan, F-31326, France;
Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, 14476 Potsdam-Golm, Germany;
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Unité Mixte de Recherche 619 Biologie du Fruit, Institut National de la Recherche Agronomique, Université de Bordeaux, Institut de Biologie Végétale Moléculaire, 33883 Villenave d'Ornon, France;
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Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, 14476 Potsdam-Golm, Germany;
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