肉果发育和成熟的转录调控机制

肉果是人类饮食中必不可少的一部分,研究肉果成熟和发育的转录调控机制具有重要意义,将为果实品质改良奠定基础。文章首先介绍了肉果早期发育阶段和成熟过程的转录调控,以及乙烯作为一种重要激素在肉果成熟转录调控中的作用。番茄作为研究肉果成熟转录调控的模式植物具有很多优点,重点概述了番茄成熟的转录调控网络和转录因子的作用目标分子,指出MADS(MCM1 AGAMOUS DEFICIENS SRF)域蛋白FUL(FRUITFULL)、RIN(RIPENINGINHIBITOR)、AP2a(APETALA2a)和TAGL1(TOMATO AGAMOUS-LIKE1)等转录因子在番茄果实发育和成熟转录调控中的重要作用。     

北京市农林科学院揭示SlIDI1参与番茄类胡萝卜素合成的分子机制

北京市农林科学院蔬菜研究所与中国科学院遗传与发育生物学研究所合作首次证实了异戊烯基焦磷酸异构酶基因SlIDI1通过可变转录、可变剪切以及负反馈效应等方式参与番茄果实类胡萝卜素合成调控,为深入解析番茄果实类胡萝卜素调控网络奠定了分子基础。相关研究成果于2022年1月在线发表在《Horticulture Research》上。     

浙江大学揭示了茉莉酸调控番茄生长和抗性的新机制

<正>2019年1月5日,《The Plant Cell》在线发表了来自浙江大学农学院蔬菜研究所汪俏梅教授课题组与中科院遗传与发育生物学研究所等单位合作的题为"MYC2 Regulates the Termination of Jasmonate Signaling via an Autoregulatory Negative Feedback Loop"的研究论文,揭示了茉莉酸调控植物生长和抗性新机制。该研究在番茄中鉴定到一类受茉莉酸诱导的bHLH类型转录因子MYC2-TARGETED BHLH     

中国科学家为培育美味番茄品种提供新工具

正2018年1月12日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文研究员领衔的科研团队在番茄风味品质研究中取得重大突破。黄三文团队利用多重组学的大数据,揭示了在驯化和育种过程中番茄果实营养和风味物质发生的变化,并发现了调控这些物质的重要遗传位点,为植物代谢物的分子机理研究提供了源头大数据和创新方法。同时,该研究结果为番茄果实风味和营养物质的遗传调控和全基因组设计育     

中国农业大学揭示NAC转录因子NOR-like1调控番茄果实成熟的分子机制

<正>2018年12月21日,《Horticulture Research》在线发表了中国农业大学食品科学与营养工程学院果实成熟生物学实验室罗云波、傅达奇团队题为"A NAC tranion factor, NOR-like1, is a new positive regulator of tomato fruit ripening"的研究论文。研究揭示了NAC家族转录因子NOR-like1是番茄果实成熟的正调控因子,鉴定了NOR-like1调控乙烯合成、叶绿素降解、类胡萝卜素积累以及果实软化途径中     

温室大棚番茄茎部软腐病的发生和防治

2002年11月,上海孙桥现代农业园区温室1 年1茬的番茄首次发生了茎秆细菌性软腐病,引起番茄植株萎蔫;2005年4月,大棚种植夏番茄也发生了茎秆细菌性软腐病。据调查,严重地段株发病率达40％以上,对番茄生产构成了威胁。该病害在国内发生不多,为了确诊病害和采取有效的防治措施,我们对其进行2年多的观察调查,研究结果如     

番茄SlIAA14基因启动子克隆及分析

为了深入研究SlIAA14基因的表达模式及其调控番茄根系发育的分子机理,利用染色体步移技术从番茄品种‘Ailsa Craig’中克隆到该基因上游2 197 bp的启动子片段。生物信息学分析表明,该启动子片段中含有多个对脱落酸、赤霉素、细胞分裂素等激素响应的顺式作用元件,以及对干旱和伤害等逆境胁迫响应的顺式作用元件。利用农杆菌介导的遗传转化方法获得SlIAA14：：GUS + YFP融合基因的转基因番茄植株,转基因植株根系YFP和GUS检测结果显示,该启动子片段在番茄根尖和侧根原基有较高的表达活性,表明SlIAA14基因可能调控番茄根系的伸长和侧根发育的起始。     

新型番茄雄性不育系统，可高效用于杂交种子生产

正2020年1月10日,The Plant Journal在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友团队和北京市农林科学院蔬菜研究中心李常保团队合作完成的题为"A biotechnology-based male sterility system for hybrid seed production in tomato"的研究论文。该研究提出了一种利用生物技术在番茄骨干自交系背景中快速创制雄性不育系和保持系,并有效应用于杂交种子生产的策略。该研究首先在番茄基因组中鉴定到154个在雄蕊中特异表达的基因,选取其中的一个基因SlS TR1作为靶标基因。     

科学家成功“驯化”出番茄新品种

正中国科学院遗传与发育生物学研究所许操研究组与高彩霞研究组合作,选择了4种野生番茄,根据人们的需求,利用基因编辑技术重新"驯化"出了一种同时具有天然抗性(野性)和优良产量、营养性状的新型番茄,相关研究成果发表于2018年10月1日的《自然-生物技术》上。例如,在大自然中找到了具有天然抗逆性的野生番茄品种——醋栗番茄,在不牺牲其抗逆性的前提下,利用基因编辑技术精确靶     

华中农业大学在番茄果实颜色研究中取得新进展

正2020年5月28日,华中农业大学番茄团队在《New Phytologist》发表题为"GREEN STRIPE,encoding methylated TOMATO AGAMOUS-LIKE 1,regulates chloroplast development and chlorophyll synthesis in fruit"的研究论文,克隆了番茄果实颜色GREEN STRIPE基因位点,揭示了转录因子TAGL1调控番茄果实颜色     

我国科学家揭示番茄紫色果实形成的分子机理

正2017年12月,中国农业科学院蔬菜花卉研究所与华南农业大学开展合作研究,揭示了番茄紫色果实形成的分子遗传基础以及果实表皮中花青素生物合成的分子调控网络,为番茄高品质分子设计育种奠定了基础。花青素广泛存在于植物中。普通栽培番茄果实通常不产生花青素,但某些野生种含有Aft、Abg或atv等遗传位点,其果实与紫色茄子相似,因表皮能产生花青素而呈紫色。国外育种者通过传统育种手段将上述遗传位点转育到普通栽培番茄中,已经培育出高花青素的紫果番茄品种,然而其具体分子遗传机制     

番茄micro-TOM 活体再生体系的建立

番茄micro-TOM 是生物学研究的模式植物，它的离体再生体系对遗传转化及发育生物学研究至关重要。但是micro-
TOM 组培再生体系费时费力，容易污染。本试验通过对活体植株进行去头去腋芽诱导，建立了高效快捷、不依赖外源激素
的番茄micro-TOM 活体再生体系，为简化番茄遗传转化奠定了基础，也为植物再生机理研究提供了良好的实验材料。     

番茄心室胶状物的发育及其调控机制

番茄心室胶状物的形成是肉质浆果发育的重要过程和典型特征,在调控果实成熟、风味与质地变化以及种子的发育和休眠等过程中具有重要作用。果实发育过程中,胎座外层组织分化形成心室组织,最终形成高度液泡化的胶状物。这一过程中所涉及的细胞分化、分裂与膨大等是植物发育生物学研究的重要问题。植物激素、水解酶、细胞周期与转录因子等对心室胶状物的形成具有重要作用,其中AGAMOUS基因家族与核内复制可能是调控心室胶状物形成的关键因子。对番茄心室胶状物的发育、形成及其调控因子的相关研究进行了综述,为进一步揭示胶状物的形成和调控机制提供参考。     

SlMAPKKK43调控番茄对灰霉病的抗性

促丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase,MAPK）级联途径在植物的多种发育和生理过程中发挥重要作用,并应对各种生物和非生物胁迫。本研究中利用农杆菌介导的遗传转化方法获得了SlMAPKKK43过表达植株和CRISPR-Cas9介导的SlMAPKKK43敲除突变体,用灰葡萄孢接种转基因株系的离体叶片和果实,分析发现SlMAPKKK43正调控番茄对灰霉病的抗性。为进一步解析SlMAPKKK43调控番茄灰霉病抗性的分子机制,利用Pulldown-MS技术筛选到已知的灰霉病调控因子SlMKK2和SlMKK4可能作为SlMAPKKK43的底物,利用体外磷酸化试验初步验证SlMAPKKK43可以磷酸化SlMKK2和SlMKK4。     

番茄果实角质层的形成机理

番茄果实的角质层厚且没有气孔,是研究鲜食果实角质层的理想材料。对番茄果实角质层的组分、形成、功能和调控因子进行了简要的综述,为鲜食果实发育和采后生物学的研究提供理论依据。     

番茄LemiR390及其预测靶基因LeTAS3的鉴定与表达分析

以番茄（Lycopersicon esculentum）紫色花青素积累品系Aft基因型‘LA1996’为试验材料,以番茄总RNA反转录的cDNA文库为模板,根据mirbase数据库中MIR390基因和番茄unigene数据库预测到的靶基因序列,克隆番茄LemiR390前体基因及其预测靶基因LeTAS3;采用定量PCR技术检测LemiR390及其预测靶基因LeTAS3在番茄果实不同发育阶段的表达情况,利用RLM 5′RACE技术验证LemiR390对靶基因mRNA的剪切作用。结果表明,克隆到两个LemiR390的前体,分别与MIR390a和MIR390b一致,含有完整的茎环结构。LemiR390与其靶基因LeTAS3在番茄果实不同发育时期表达量不同,果实发育前期特别是花后1 ~ 2周幼果期表达量高,发育后期均下降为微量表达,并且在幼果期LemiR390与LeTAS3表达呈负调控关系。LemiR390能够靶作用于LeTAS3的转录本调控其降解,其剪切位点为LemiR390序列5′端的第10位碱基。     

我国科学家为培育美味番茄品种提供新工具

2018年1月12日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文研究员领衔的科研团队在番茄风味品质研究中取得重大突破。科学家利用大数据分析,揭示了番茄在驯化和育种过程中营养和风味物质发生的变化,及其调控位点,为番茄果实风味、营养物质的遗传调控和全基因组设计育种提供了路线图。相关科研论文在国际顶尖生命科学领域期刊《细胞（Cell）》2018年第1期发表,这是中国农业科学院第一次在该刊上发表文章,也是今年中国科学家在该刊上发表的第一篇文章。     

番茄耐裂果基因Cr3a的精细定位

以栽培番茄(Solanum lycopersicum)‘1052’为遗传背景的潘那利番茄(S.pennellii)‘LA0716’的渐渗系‘14h616’含有‘LA0716’第3染色体上长度为2.66Mb的片段,该片段含有番茄耐裂果基因Cr3a。以‘14h616’和‘1052’为亲本构建了番茄耐裂果基因Cr3a的亚渐渗系群体,以亚渐渗系群体F5代中易裂果和含有耐裂果基因Cr3a的耐裂果为材料制作石蜡切片,测量果实含水量。结果表明易裂果番茄与含Cr3a耐裂果番茄果皮角质层厚度和表皮细胞层数均无显著差异;但绿熟期易裂番茄果实含水量显著高于含Cr3a耐裂番茄。亚渐渗系群体遗传分析并结合表型鉴定结果表明,番茄耐裂性对易裂性为不完全显性关系,基因Cr3a的遗传贡献率是27.41%;将Cr3a定位于分子标记3-ZY75和3-ZY43约349kb范围内,在该区段内检测到47个候选基因。利用分子标记对以耐裂材料‘182h640’为母本、易裂材料‘182h680’为父本构建的F2群体及200份遗传背景不同的高代材料进行验证,符合性较好,选择准确度可达96%。本研究的结果为Cr3a的图位克隆和番茄耐裂果分子改良打下了坚实的基础。