In einer Studie, die kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Gartenbauforschungführten Forscher eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) für SSC der rotreifen Früchte in einer Population durch, die aus 481 Tomatenakzessionen mit großen natürlichen Variationen bestand, und fanden einen neuen quantitativen Merkmals-Locus, STP1, der für ein Zuckertransporterprotein kodiert.
Die kausale Variation von STP1, einem 21-bp-InDel, das sich in der Promotorregion 1.124 bp stromaufwärts des Startcodons befindet, verändert seine Expression. STP1-Insertion-Zugriffe mit 21-bp-Insertion haben einen höheren SSC als STP1-Deletions-Zugriffe mit 21-bp-Deletion.
Knockout von STP1 in TS-23 mit hohem SSC unter Verwendung von CRISPR/Cas9 verringerte SSC in Früchten stark. In-vivo- und In-vitro-Assays zeigten, dass ZAT10-LIKE, ein Zinkfingerprotein-Transkriptionsfaktor (ZFP TF), spezifisch an den Promotor der STP1-Insertion binden kann, um die STP1-Expression zu verstärken, aber nicht an den Promotor der STP1-Deletion, was zu einer geringeren Frucht-SSC in der Moderne führt Tomaten. Die Diversitätsanalyse ergab, dass STP1 während der Tomatenverbesserung ausgewählt wurde.
Die Autoren identifizierten eine natürlich vorkommende kausale Variation, die SSC in Tomaten zugrunde liegt, und eine neue Rolle für ZFP-TFs bei der Regulierung von Zuckertransportern. Die Ergebnisse bereichern das Verständnis der Evolution und Domestikation von Tomaten und liefern eine genetische Grundlage für die Züchtung schmackhafter Tomaten.
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Ying Wang et al., Ein 21-bp-InDel im Promotor von STP1, das während der Tomatenverbesserung ausgewählt wurde, erklärt den Gehalt an löslichen Feststoffen in Früchten, Gartenbauforschung (2023). DOI: 10.1093/hr/uhad009