For nylig offentliggjorde professor Chunxiang You fra Shandong Agricultural University og hendes kolleger en oversigtsartikel med titlen "Regulation of fleshy fruit ripening: from transcription factors to epigenetic modifications" i Havebrugsforskning.
"I denne anmeldelse diskuterer vi den nuværende viden om transkriptionsfaktorer der regulerer modningen i forbindelse med ethylen og miljøsignaler (lys og temperatur) i modelplanten tomat (Solanum lycopersicum) og andre kødfulde frugter. Vi lægger vægt på de kritiske roller af epigenetisk regulering,” siger forfatterne.
Ethylen inducerer en velorganiseret signalvej, der koordinerer plantevækst og udvikling og frugtmodning, og væsentlige beviser tyder på, at ethylen sammen med andre endogene plantehormoner arbejder med modningsrelaterede TF'er for at koordinere frugtmodning. Dette papir gennemgår de molekylære mekanismer af TF'er, der regulerer frugtmodning på ethylenafhængige og/eller -uafhængige måder.
Hvis man tager tomat som et eksempel, opregulerer TF'er såsom NAC'er, NOR, MOR-like1, HB-1, WRKY1, GRAS4/38, ARF2A/2B og AREB ekspressionen af ethylen og modningsrelaterede gener på en ethylenafhængig måde, derved positivt regulere frugtmodningen. Akkumulering og nedbrydning af klorofyl under tomatmodning reguleres af en række forskellige TF'er, herunder GLK1/2, ARF'er og TKN2/4, på en ethylen-uafhængig måde, og denne proces moduleres også af samspillet mellem hormoner og lyssignaler . MADS-box TF'er (RIN, FUL1/2, TAGL1) og ethylen omfatter et regulatorisk kredsløb, der regulerer frugtmodning i en ethylen-afhængig og selvstændig måde.
Nylige undersøgelser har vist, at epigenetiske modifikationer også spiller en vigtig rolle i frugtmodning. DNA-methylering, histonmethylering og acetylering er de vigtigste epigenetiske modifikationer, der påvirker frugtmodning, blandt hvilke DNA-methylering og H3K27me3 histonmethylering er undertrykkende epigenetiske mærker. N6-methyladenosin (m6A) er den mest udbredte mRNA-modifikation i eukaryoter, og nyere undersøgelser har afsløret en feedback loop mellem m6En mRNA-modifikation og DNA-methylering, der regulerer modning af tomatfrugter.
Som konklusion gennemgår forfatterne en arbejdsmodel af fytohormoner, modningsrelaterede TF'er og epigenetiske ændringer for den dynamiske regulering af modning af tomatfrugter, som, som forfatterne siger, "kan tjene som en vejledning, når man studerer mekanismerne, der regulerer modning i andre frugtarter," og "vejleder nye strategier for dens effektive manipulation."
En kilde: https://phys.org