番茄植株發(fā)育的關鍵分子機制

在《Development》雜志上發(fā)表的一篇文章中，巴西 圣保羅大學Luiz de Queiroz農(nóng)業(yè)學院(ESALQ-USP)的研究人員描述了與番茄植物(Solanum lycopersicum)發(fā)育有關的機制，并指出了創(chuàng)造提高番茄產(chǎn)量的新技術的方法。

植物中與果實發(fā)育相關的許多過程發(fā)生在花分生組織，這是一個富含干細胞的區(qū)域。番茄的花既有雄蕊，主要由花藥和花粉組成;也有雌蕊，其子房含有胚珠(卵細胞)，用于種子和果實的產(chǎn)生。受精的胚珠成熟為種子，種子被果實覆蓋。從技術上講，果實是成熟的子房。

根據(jù)研究人員的說法，即使在理想的授粉和受精條件下，番茄植物也只能在microRNAs(調(diào)節(jié)基因表達的小RNA分子)和赤霉素激素介導的途徑正確相互作用以觸發(fā)初始卵巢發(fā)育的情況下才能發(fā)育。

大約十年前，同一小組的先前研究證明了一種名為miR156的microRNA在調(diào)節(jié)番茄花分生組織大小和形狀方面的作用。描述了兩種遺傳途徑，一種參與子房作為果實的初始建立，另一種參與果實內(nèi)種子的形成。

“在此過程中，我們意識到這些microRNAs可以與某些植物激素相互作用，這些激素對卵巢的形成和建立以及后來的果實發(fā)育也很重要。其中一種植物激素是赤霉素，它與microRNAs一起促進番茄開花，”Fábio Tebaldi Silveira Nogueira說，他是這篇文章的最后一位作者。Nogueira是ESALQ-USP生物科學系植物發(fā)育分子遺傳學實驗室的研究員。

在他們的最新研究中，由FAPESP通過三個項目(18/17441- 3,18 /13316-0和19/20157-8)資助，研究人員將兩組研究結(jié)果聯(lián)系起來，首次在文獻中表明，當卵巢在花分生組織中形成時，miR156調(diào)節(jié)的遺傳途徑與赤霉素強烈相互作用。

為了詳細了解這一過程，他們分析了番茄的轉(zhuǎn)錄組(植物基因表達的所有RNA)，并對其進行了修改，以產(chǎn)生大量和少量的植物激素和microRNA。最初，這創(chuàng)造了具有更多miR156活性的轉(zhuǎn)基因植物。然后將這些植物與對赤霉素有強烈反應的突變植物結(jié)合。當他們在同一株植物中結(jié)合這些變化時，研究人員發(fā)現(xiàn)子房無法形成果實。

“我們觀察到，當這兩種途徑發(fā)生改變，不能相互交流——有缺陷地相互作用或根本不相互作用時，本應產(chǎn)生子房和果實的花分生組織就會發(fā)育成無定形結(jié)構(gòu)，而不會形成種子發(fā)育所需的室腔。通過這種方式，我們描述了番茄花分生組織中子房形成的初步控制，這是植物后來結(jié)果的關鍵階段，”Nogueira說。

他補充說，即使在授粉和受精條件理想的情況下，果實也不會形成，除非最初的子房發(fā)育正確，赤霉素和microRNA途徑之間有適當?shù)南嗷プ饔谩?/p>

來源：Development

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學式：C4H8O）是一種有機化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學性質(zhì)：

1. 功能團：異丁醛分子中含有一個醛基（─CHO功能團），即碳氧雙鍵和一個氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應的酸。

4. 反應活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學物質(zhì)發(fā)生以下反應：

   - 還原反應：可以被還原劑還原為相應的醇。

   - 加成反應：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應，形成相應的加成產(chǎn)物。

   - 導入反應：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應，發(fā)生導入反應，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時應采取適當?shù)姆雷o措施。同時，由于異丁醛易燃，應避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。