تنظیم ژنتیکی رشد و رسیدن میوه گوجه فرنگی

مجموعه میوه و رشد اولیه میوه

تنظیم ژنتیکی رشد میوه از مریستم گل (FM) آغاز می شود، جایی که ساختار و سازماندهی این بافت تعیین می شود، و تا مراحل بعدی رشد قبل از رسیدن میوه ادامه می یابد (Gillaspy et al., 1993) (شکل 1A, B).

در مرحله اولیه رشد میوه گوجه فرنگی امروز، حلقه بازخورد CLAVATA-WUSCHEL (CLV-WUS) فعالیت مریستم را کنترل می‌کند و اندازه FM را تنظیم می‌کند، که به نوبه خود تعداد نهایی برچه‌ها در گل‌ها و در نتیجه لکه‌های دانه در میوه‌ها را تعیین می‌کند (Rodríguez- لیل و همکاران، 2017).

پپتید سیگنال‌دهنده CLV3 مستقیماً با کینازهای گیرنده مکرر غنی از لوسین، مانند CLV1 یا CLV2، برای فعال کردن یک آبشار سیگنال‌دهی که به طور منفی فاکتور رونویسی تحریک‌کننده سلول‌های بنیادی WUS را تنظیم می‌کند، تعامل می‌کند (Somssich et al., 2016).

بنابراین، جهش‌های از دست دادن عملکرد لباس بلوچی در هر یک از ژن‌های CLV باعث تکثیر بیش از حد سلول‌های بنیادی می‌شود و در نتیجه رشد اندام‌های اضافی گل و میوه‌های بزرگ‌تر ایجاد می‌شود (Xu et al., 2015; Rodríguez-Leal et al., 2017).

به عنوان مثال، عمل مشترک جهش‌های طبیعی fasciated (fas) و شماره لوکول (lc) باعث ایجاد ارقام با میوه‌های درشت، برخلاف میوه‌های دوچشمی گونه‌های وحشی گوجه‌فرنگی و لابستر و اغلب گونه‌های با میوه کوچک شد (Tanksley، 2004؛ Barrero).و همکاران، 2006).

جهش fas یک وارونگی 294 کیلوبایتی است که پروموتر CLV3 گوجه فرنگی و گوشواره طلا (SlCLV3) را مختل می کند (Xu و همکاران، 2015)، در حالی که lc با دو پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی در یک عنصر تنظیمی جعبه CArG در پایین دست WUS (SlWUS) مرتبط است.

مونوس و همکاران، 2011؛ ون در کناپ و همکاران، 2014). علاوه بر این، با استفاده از ژنتیک پیشرو و فناوری ویرایش ژنوم CRISPR/Cas9، Xu et al. (2015) ژن های آرابینوزیل ترانسفراز FASCIATED INFLORESCENCE (FIN)، FASCIATED AND BRANCHED2 (FAB2) و REDUCED RESIDUAL RABINOSE 3a (RRA3a) را به عنوان اجزای جدید مسیر CLV-WUS شناسایی کردند.

بنابراین، پپتید SlCLV3 باید به طور کامل آرابینوزیل شود تا اندازه مریستم حفظ شود، زیرا از بین رفتن آبشار آرابینوزیل ترانسفراز باعث شیفتگی گل و میوه می شود.