Entdeckung einer verlorenen Tomatensorte: Wissenschaftler entdecken den Schlüssel zu köstlichen Tomaten
Das Tomatenlabor von Professor Yuyang Zhang von der Huazhong Agricultural University zeigt die genetische Variation des Gehalts an löslichen Feststoffen in der Tomate
In dieser Studie führten die Autoren eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) für SSC der rot gereiften Früchte in einer Population durch, die aus 481 Tomaten-Akzessionen mit großen natürlichen Variationen besteht, und fanden einen neuen quantitativen Merkmalslocus, STP1, der für ein Zuckertransporterprotein kodiert. Die ursächliche Variation von STP1, ein 21-bp-InDel, befindet sich in der Promotorregion 1.124 bp stromaufwärts des Startcodons und verändert seine Expression. STP1Insertions-Akzessionen mit einer 21-bp-Insertion haben eine höhere SSC als STP1-Deletions-Akzessionen mit einer 21-bp-Deletion. Das Knockout von STP1 in TS-23 mit hohem SSC mittels CRISPR/Cas9 verringerte den SSC in den Früchten erheblich. In-vivo- und In-vitro-Tests zeigten, dass ZAT10-LIKE, ein Zinkfingerprotein-Transkriptionsfaktor (ZFP TF), spezifisch an den Promotor von STP1Insertion binden kann, um die STP1-Expression zu verstärken, aber nicht an den Promotor von STP1Deletion, was zu einer geringeren SSC in modernen Tomaten führt. Eine Diversitätsanalyse ergab, dass STP1 bei der Verbesserung der Tomate selektiert wurde.
Abb. 1 Genomweite Assoziationsanalyse (GWAS) des löslichen Feststoffgehalts (SSC) in Tomatenfrüchten.
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Die Autoren identifizierten eine natürlich vorkommende kausale Variation, die SSC in Tomaten zugrunde liegt, und eine neue Rolle für ZFP-TFs bei der Regulierung von Zuckertransportern. Die Ergebnisse bereichern das Verständnis der Evolution und Domestikation der Tomate und bieten eine genetische Grundlage für die Züchtung schmackhafter Tomaten.
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