鉴定和转录组分析揭示了细胞质男性无菌番茄中异常花粉发芽的情况

科学领域:

• 植物生物学 植物生物学
• 遗传学 是一个遗传学.
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 细胞质男性不育 (CMS) 是植物育种中的一个关键特征,通常与线粒体基因突变有关.
• 番茄线粒体基因orf137在导致CMS的特定功能在很大程度上是未知的.

研究的目的:

• 阐明番茄细胞质男性不孕症中 orf137 基因的功能.
• 为了研究底层的分子机制 orf137诱导的男性不育和异常花粉发芽.

主要方法:

• 无菌雄性西红的表型特征.
• 对CMS花粉进行转录组分析 (RNA-Seq).
• 对花粉发芽的显微镜和成像分析.

主要成果:

• 在CMS花粉中显示出异常发芽,和囊泡积累量较高.
• RNA-Seq确定了440个差异表达的基因,包括高调节的pectin甲基化酶抑制剂 (PMEI) 基因.
• 减少的PME活动与异常花粉发芽相关;通过ATP/ROS的线粒体逆行信号传递 (MRS) 途径不涉及.

结论:

• orf137基因触发了一种非传统的MRS通路,独立于ATP/ROS.
• 这一途径导致PMEI上调,导致异常花粉发芽和男性不育.
• 番茄中CMS的一种新机制涉及通过非传统的线粒体信号传递进行核基因调节.