Fenotyper av ståndare i SlCMT4 mutantlinjer. Kredit:Nanjing Agricultural University
Nyligen avslöjade forskare från Shanxi Datong University och Chongqing University att SlCMT4, som kodar för ett DNA-metyltransferas som ansvarar för de novo och icke-CG-metylering, spelar en viktig roll i olika utvecklingsprocesser för tomater. Studien publicerades i Horticulture Research .
SlCMT4 (Solyc08g005400.2) muterades i cv. 'Ailsa Craig' använder CRISPR/Cas9-systemet för att bekräfta dess funktion. Allvarliga utvecklingsdefekter hittades i SlCMT4-mutanterna, inklusive små och tjocka löv, ökade laterala knoppar, defekta ståndare och pistiller, liten fruktstorlek med reducerad stelningshastighet och defekt fröutveckling. Förändringar i hormonnivåer (IAA, tZR, strigol) överensstämde med den flergrenade fenotypen av SlCMT4-mutantväxterna.
CRISPR-Cas9-medierad knockout av SlCMT4 inducerade uttrycket av två pollenspecifika gener (PMEI och PRALF) som undertryckte pollenväggens utveckling och pollenrörets förlängning, vilket orsakade oregelbundna och defekta pollen. Transkriptomsekvensering användes för att studera transkriptionsnivåerna av tomatfruktmognadsrelaterade gener, och ett antal mognadsrelaterade gener (såsom PE1, PG2 och LOXB) uppreglerades i CR-08 mutantlinjen.
Helgenom-bisulfitsekvensering (WGBS) av frukt avslöjade att SlCMT4-knockout minskade genomomfattande cytosinmetylering, särskilt CHH-metylering. En minskning av metylering observerades också i en 2-kb-region av IMA- och LOXB-promotorerna i de SlCMT4-muterade frukterna, vilket indikerar att hypermetyleringsstatusen för CHH-kontexten var avgörande för hämningen av IMA- och LOXB-promotoraktiviteten.
"Denna studie klargjorde att SlCMT4 kan samarbeta i den epigenetiska regleringen av tomatfrukttillväxt, utveckling och mognad genom att reglera metyleringsmönstren för viktiga transkriptionsfaktorer", sa forskarna.
I korthet visade denna studie att SlCMT4 krävs för normal utveckling av tomats vegetativa och reproduktiva organ. + Utforska vidare
