Newswise — Szlak sygnałowy CLAVATA (CLV) jest kluczowy dla kontrolowania rozwoju kwiatów i owoców poprzez regulację wielkości wierzchołkowego merystemu pędu (SAM). Pomimo jego znaczenia, dalsze komponenty sygnałowe w uprawach pozostają w dużej mierze nieznane. Zrozumienie tych szlaków jest niezbędne do rozwoju technik hodowli upraw w celu zwiększenia plonów i jakości. Ze względu na te nierozwiązane pytania istnieje pilna potrzeba zbadania interakcji genetycznych w szlaku sygnałowym CLV w celu odkrycia nowych mechanizmów regulacyjnych i ulepszenia praktyk rolniczych.

Zespół z Chińskiego Uniwersytetu Rolniczego w Pekinie opublikował swoje ustalenia (DOI: 10.1093/hr/uhae110) 16 kwietnia 2024 r. Badania ogrodnicze. Badali, w jaki sposób podjednostka Gα CsGPA1 oddziałuje ze szlakiem sygnałowym CLV, aby regulować liczbę organów kwiatowych i kształt owoców u ogórków. Badanie podkreśla rolę Średnia ocen 1 w modulacji ekspresji kluczowych genów regulacyjnych.

W badaniu wykorzystano CRISPR/Cas9 edycja genów w celu stworzenia mutantów ogórków CsCLV3, CsCLV1I Średnia ocen 1. Zakłócenie CsCLV3 i CsCLV1 doprowadziło do powstania kwiatów z dodatkowymi organami i krótszymi, szerszymi owocami. Badania wykazały, że CsGPA1 wchodzi w interakcję z CsCLV1, a jego zakłócenie spowodowało podobne fenotypy, podkreślając jego rolę w szlaku sygnałowym CLV. Szczegółowa analiza wykazała, że Średnia ocen 1 wpływa na ekspresję WUSCHEL (WUS) I SZCZYPCE KRABA (CRC), kluczowe regulatory wielkości SAM i wydłużania się owoców. Konkretnie, Średnia ocen 1 tłumi CsWUS ekspresja i aktywuje CsCRC transkrypcji, kontrolując w ten sposób liczbę organów kwiatowych i promując wydłużanie owoców. Odkrycia te identyfikują CsGPA1 jako nowy składnik w szlaku CLV, oferując wgląd w genetyczną regulację rozwoju kwiatów i owoców u ogórków i dostarczając potencjalnych celów dla ulepszeń hodowli upraw.

Dr Xiaolan Zhang, główny badacz, stwierdził: „Nasze odkrycie interakcji CsGPA1 ze szlakiem sygnałowym CLV zapewnia nowe zrozumienie tego, w jaki sposób cechy kwiatów i owoców są regulowane w ogórkach. Może to znacząco wpłynąć na przyszłe programy hodowli roślin uprawnych, umożliwiając bardziej precyzyjną manipulację kształtem i rozmiarem owoców”.

Identyfikacja Średnia ocen 1 jako kluczowy regulator w szlaku sygnałowym CLV otwiera nowe możliwości manipulacji genetycznej w hodowli roślin uprawnych. Poprzez ukierunkowanie tego genu hodowcy mogą potencjalnie rozwijać odmiany ogórków o pożądanych cechach kwiatowych i owocowych, poprawiając zarówno plon, jak i jakość. Badania te nie tylko zwiększają naszą wiedzę na temat rozwoju roślin, ale także dostarczają praktycznych zastosowań dla postępu w rolnictwie.

###

Bibliografia

DOI

10,1093/godz./uhae110

Oryginalny adres URL źródła

https://doi.org/10.1093/hr/uhae110

Informacje o finansowaniu

Prace te były wspierane dotacjami z Narodowego Programu Kluczowych Badań i Rozwoju Chin (2022YFD1200502), Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin (32025033 i 31930097), Projektu Hunan High-level Talents Gathering Project-innovative Talents (2021RC5006), Funduszu Badawczego Pinduoduo-China Agricultural University (PC2023B01002) oraz Projektu 111 (B17043).

O Badania ogrodnicze

Badania ogrodnicze jest czasopismem o otwartym dostępie Uniwersytetu Rolniczego w Nankinie i zajmuje pierwsze miejsce w kategorii Ogrodnictwo w Journal Citation Reports ™ firmy Clarivate, 2022. Czasopismo zobowiązało się do publikowania oryginalnych artykułów badawczych, recenzji, perspektyw, komentarzy, artykułów korespondencyjnych i listów do redakcji związanych ze wszystkimi głównymi roślinami i dyscyplinami ogrodniczymi, w tym biotechnologią, hodowlą, biologią komórkową i molekularną, ewolucją, genetyką, interakcjami międzygatunkowymi, fizjologią oraz powstawaniem i udomowieniem upraw.