トマトの開花復帰に関連する遺伝子を特定するためのトランスクリプトーム分析

開花復帰は、分化した花臓器が生殖成長から栄養成長から最終的に異常な花臓器または栄養器官を形成する植物の発達における一般的な現象です。これにより、トマトの収量と品質が大幅に低下します。この現象に関する研究は最近増加しましたが、分子および遺伝子発現レベルでは研究が不足しています。ここでは、花序分裂組織のトランスクリプトーム分析は、異なる発達段階で2種類の材料で実行され、2つの材料の異なる発達段階と軌跡に従って合計3223の差次的に発現した遺伝子（deg）がスクリーニングされました。データベース注釈の分析は、これらのdegがデンプンおよびスクロース代謝、DNAの複製と修飾、植物ホルモン合成とシグナル伝達に密接に関連していることを示しました。さらに、トマトの開花復帰は、細胞シグナル伝達、エネルギー代謝、転写後のタンパク質などのさまざまな生物学的プロセスに関連している可能性があると推測されました。以前の研究の結果と組み合わせて、我々の研究は、CLE9、FA、PUCHI、UF、CLV3、LOB30、SFT、S-WOX9、およびSVPの遺伝子発現レベルが2つの材料で有意に異なることを示しました。内因性ホルモン分析と外因性ホルモン治療により、トマトの開花復帰に関与するさまざまな植物ホルモンが明らかになりました。したがって、トマトの開花復帰は、トランスクリプトーム分析によって初めて包括的に研究され、トマトおよび他の植物における花の発達規制の研究のための新しい洞察を提供しました。

Flowering reversion is a common phenomenon in plant development in which differentiated floral organs switch from reproductive growth to vegetative growth and ultimately form abnormal floral organs or vegetative organs. This greatly reduces tomato yield and quality. Research on this phenomenon has recently increased, but there is a lack of research at the molecular and gene expression levels. Here, transcriptomic analyses of the inflorescence meristem were performed in two kinds of materials at different developmental stages, and a total of 3223 differentially expressed genes (DEGs) were screened according to the different developmental stages and trajectories of the two materials. The analysis of database annotations showed that these DEGs were closely related to starch and sucrose metabolism, DNA replication and modification, plant hormone synthesis and signal transduction. It was further speculated that tomato flowering reversion may be related to various biological processes, such as cell signal transduction, energy metabolism and protein post-transcriptional regulation. Combined with the results of previous studies, our work showed that the gene expression levels of CLE9, FA, PUCHI, UF, CLV3, LOB30, SFT, S-WOX9 and SVP were significantly different in the two materials. Endogenous hormone analysis and exogenous hormone treatment revealed a variety of plant hormones involved in flowering reversion in tomato. Thus, tomato flowering reversion was studied comprehensively by transcriptome analysis for the first time, providing new insights for the study of flower development regulation in tomato and other plants.