近日,我校園藝學院陳日遠團隊在國際知名學術期刊Journal of Integrative Plant Biology上發(fā)表了題為“The SlTPL3–SlWUS Module Regulates Multi-locule Formation in Tomato by Modulating Auxin and Gibberellin Levels in the Shoot Apical Meristem”(全文鏈接:https://doi.org/10.1111/jipb.13347)的研究論文。
畸形果是果菜類蔬菜中常見的一種現(xiàn)象,嚴重影響果實的外觀品質和食用價值。番茄的心室數(shù)是影響果實大小性狀和畸形果發(fā)生率的重要因素,心室數(shù)越多,果實越大,畸形果發(fā)生率越高。心室的形成與莖尖分生組織的分化與維持密切相關,然而,目前對莖尖分生組織的發(fā)育與多心室形成的關系認知仍有很多不足。
SlTPL3-SlWUS模塊調控番茄多心室形成的工作模型
該研究發(fā)現(xiàn)番茄中的TOPLESS轉錄共抑制子SlTPL3是一個調控莖尖大小的基因,SlTPL3基因的沉默導致莖尖分生組織變大,果實心室數(shù)量增加,果實變大。外源IAA以及GA合成抑制劑PAC處理恢復了SlTPL3RNAi植株多心室的表型。SlTPL3定位于細胞核并與轉錄因子SlWUS互作,SlTPL3和SlWUS蛋白的相互作用增強了SlWUS對下游靶基因SlPIN3、SlGA2ox1的抑制和激活作用。因此,SlTPL3-SlWUS模塊通過調控SlPIN3和SlGA2ox1介導IAA分布和GA水平來維持SAM的大小。該結果揭示了SlTPL3-SlWUS作為維持SAM大小的關鍵調控因子在多心室形成的過程中發(fā)揮重要功能,為多心室形成的機制提供了新見解,具有重要意義。
我校園藝學院宋世威教授為本論文的第一作者,郝彥偉副研究員為通訊作者。我校陳日遠教授,法國圖盧茲大學Mondher Bouzayen教授、Mohammed Zouine 副教授和胡國建博士對該研究給予了大力支持。我校畢業(yè)碩士生黃彬彬和潘贊霖進行了具體的試驗研究。該研究得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金以及廣州市科技計劃項目的資助。
文圖/園藝學院郝彥偉