Kürzlich lieferten Wissenschaftler der Universität Chongqing neue Einblicke in das komplexe regulatorische Netzwerk von Phytohormonen, die die Fruchtreifung in Tomaten regulieren. Sie führten Multi-Gen-Interferenz (RNAi)-Vektoren ein, um die Expression von Ziel-ABA-Rezeptoren zum Schweigen zu bringen und nach Rezeptoren zu suchen, die die ABA-Signalübertragung während der Regulierung der Fruchtreife vermitteln. SlRCAR9, SlRCAR12, SlRCAR11 und SlRCAR13 wurden als entscheidende ABA-Rezeptoren identifiziert, da die Fruchtreifezeit verlängert wurde, wenn diese Rezeptoren zum Schweigen gebracht wurden.
Die gleichzeitige Abschaltung der vier Gene, die diese Rezeptoren codieren, schwächte die Ethylenbiosynthese und die Signalwege im frühen Stadium der Reifung der Tomatenfrucht, wodurch die Reifung verzögert wurde. Co-Silencing verbesserte auch die Fruchtfestigkeit und veränderte die Haltbarkeit und Botrytis cinerea-Anfälligkeit der transgenen Früchte. Die Blockierung der ABA-Signalgebung beeinflusste nicht die Fähigkeit von Ethylen, die Fruchtreifung zu induzieren, sondern könnte stattdessen die Wirksamkeit von ABA bei der Förderung der Fruchtreifung gehemmt haben. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die ABA-Signalgebung während der Fruchtreifung wahrscheinlich stromaufwärts der Ethylen-Signalgebung funktioniert.
Zusammenfassend legen die Ergebnisse dieser Arbeit nahe, dass die ABA-Rezeptorgene SlRCAR9, SlRCAR12, SlRCAR11 und SlRCAR13 die ABA-Signalgebung vermitteln, um die frühe Fruchtreife in Tomaten zu regulieren, wobei SlRCAR11 und SlRCAR13 wichtigere Rollen spielen. Darüber hinaus war die durch diese ABA-Rezeptorgene während der Fruchtreifung vermittelte ABA-Signalgebung von der Ethylen-Signalgebung abhängig, was darauf hindeutet, dass die ABA-Signalgebung stromaufwärts der Ethylen-Signalgebung im frühen Stadium der Tomatenfruchtreifung wirkte.
Veröffentlicht in Gartenbauforschung, liefern diese Ergebnisse einen besseren Einblick in das komplexe regulatorische Netzwerk der Fruchtreifung in Tomaten. Die Autoren weisen jedoch darauf hin, dass die Gründe für den starken Anstieg der Ethylenproduktion während der späteren Fruchtreife und -seneszenz, der durch die Blockierung der reifungsbezogenen ABA-Signalgebung verursacht wird, unbekannt bleiben und weiterer Untersuchung bedürfen.
Jian Zou et al., Co-Silencing von ABA-Rezeptoren (SlRCAR) enthüllt Wechselwirkungen zwischen ABA- und Ethylensignalen während der Reifung von Tomatenfrüchten, Gartenbauforschung (2022). DOI: 10.1093/hr/uhac057
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