Nylig publiserte professor Chunxiang You fra Shandong Agricultural University og hennes kolleger en oversiktsartikkel med tittelen "Regulering av kjøttfull fruktmodning: fra transkripsjonsfaktorer til epigenetiske modifikasjoner" i Hagebrukforskning.
"I denne anmeldelsen diskuterer vi nåværende kunnskap om transkripsjonsfaktorer som regulerer modning i forbindelse med etylen og miljøsignaler (lys og temperatur) i modellplanten tomat (Solanum lycopersicum) og andre kjøttfulle frukter. Vi legger vekt på de kritiske rollene til epigenetisk regulering, sier forfatterne.
Etylen induserer en godt organisert signalvei som koordinerer plante vekst og utvikling og fruktmodning, og betydelige bevis tyder på at etylen, sammen med andre endogene plantehormoner, fungerer med modningsrelaterte TF-er for å koordinere fruktmodning. Denne artikkelen gjennomgår de molekylære mekanismene til TF-er som regulerer fruktmodning på etylenavhengige og/eller -uavhengige måter.
For å ta tomat som et eksempel, oppregulerer TF-er som NACs, NOR, MOR-like1, HB-1, WRKY1, GRAS4/38, ARF2A/2B og AREB uttrykket av etylen og modningsrelaterte gener på en etylenavhengig måte, og dermed positivt regulere fruktmodningen. Akkumulering og nedbrytning av klorofyll under tomatmodning reguleres av en rekke TF-er, inkludert GLK1/2, ARF og TKN2/4, på en etylen-uavhengig måte, og denne prosessen moduleres også av samspillet mellom hormoner og lyssignaler . MADS-box TF-er (RIN, FUL1/2, TAGL1) og etylen omfatter en regulatorisk krets som regulerer fruktmodning i en etylen-avhengig og selvstendig måte.
Nyere studier har vist at epigenetiske modifikasjoner også spiller en viktig rolle i fruktmodning. DNA-metylering, histonmetylering og acetylering er de viktigste epigenetiske modifikasjonene som påvirker fruktmodning, blant annet DNA-metylering og H3K27me3 histonmetylering er undertrykkende epigenetiske merker. N6-metyladenosin (m6A) er den mest utbredte mRNA-modifikasjonen i eukaryoter, og nyere studier har avslørt en feedback loop mellom m6En mRNA-modifikasjon og DNA-metylering som regulerer tomatfruktmodning.
Avslutningsvis gjennomgår forfatterne en arbeidsmodell av fytohormoner, modningsrelaterte TF-er og epigenetiske modifikasjoner for dynamisk regulering av modning av tomatfrukter, som, som forfatterne sier, "kan tjene som en guide når man studerer mekanismene som regulerer modning i andre fruktarter," og "veilede nye strategier for effektiv manipulering."
En kilde: https://phys.org