パイナップルの花遷移中の微分遺伝子発現

パイナップル（Ananas comosusvar。comosus）と観賞用のブロメリアドは、エチレンまたはその類似体で治療することにより、商業的に誘導されます。頂点は植物性から花の分裂組織に変換され、8〜10日で形態学的変化を示し、8〜10週間後に花が発達します。治療後6時間から8日の範囲の8つのサンプリング段階で、7961の遺伝子がエチレンの適用後に微分発現（DE）を示すことがわかりました。治療後最初の3日間では、エチレン合成やエチレン応答の初期段階ではほとんど変化しませんでした。その後、3つのエチレン応答転写因子（ERTF）がアップレギュレートされ、潜在的な遺伝子標的が陽性開花レギュレーターのコンスタン様3（CO）、ウシェル遺伝子、2つのアペタラ1/フルシャル（AP1/FUL）遺伝子であると予測されました。表皮パターニング遺伝子、およびジャスモン酸合成遺伝子。パイナップルが開花リプレッサーの開花軌跡を失ったことを確認します。初期段階で、コンスタン1（SOC1）の過剰発現の抑制因子はこの遷移に有意な関与していませんでした。別のWuschel遺伝子とPHDホメオボックス転写因子は、ERTFの直接的なターゲットは明らかではありませんが、治療後1日以内にアップレギュレートされ、予測された標的は、抑制を伴う上方制御されたCO、オーキシン応答因子、スクアモサ、およびヒストンH3遺伝子です。アブシジン酸応答遺伝子の。開花軌跡（ft）、末端の花（TFL）、アジャマスのような無頂（AP2）、およびセペタラ（SEP）は、エチレン治療後2〜3日以内に急速に増加しました。2つのFT遺伝子は、治療後の葉の底ではなく、頂点で上方制御され、輸送が発生しなかったことを示唆しています。これらの結果は、パイナップルおよびおそらくほとんどのブロメリアドのエチレン応答が、Apetala1/Fructfull（AP1/FUL）を介した栄養性から花への移行を促進し、SPL、FT、TFL、SEP、およびAP2との相互作用を促進することを示しています。AP2/ERTF DEおよび予測されたDE標的遺伝子に基づくモデルが開発され、将来の研究に焦点を当てました。特定された候補遺伝子は、花の移行における分子の役割を決定するための遺伝的操作の潜在的な標的です。

Pineapple (Ananas comosus var. comosus) and ornamental bromeliads are commercially induced to flower by treatment with ethylene or its analogs. The apex is transformed from a vegetative to a floral meristem and shows morphological changes in 8 to 10 days, with flowers developing 8 to 10 weeks later. During eight sampling stages ranging from 6 h to 8 days after treatment, 7961 genes were found to exhibit differential expression (DE) after the application of ethylene. In the first 3 days after treatment, there was little change in ethylene synthesis or in the early stages of the ethylene response. Subsequently, three ethylene response transcription factors (ERTF) were up-regulated and the potential gene targets were predicted to be the positive flowering regulator CONSTANS-like 3 (CO), a WUSCHEL gene, two APETALA1/FRUITFULL (AP1/FUL) genes, an epidermal patterning gene, and a jasmonic acid synthesis gene. We confirm that pineapple has lost the flowering repressor FLOWERING LOCUS C. At the initial stages, the SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1 (SOC1) was not significantly involved in this transition. Another WUSCHEL gene and a PHD homeobox transcription factor, though not apparent direct targets of ERTF, were up-regulated within a day of treatment, their predicted targets being the up-regulated CO, auxin response factors, SQUAMOSA, and histone H3 genes with suppression of abscisic acid response genes. The FLOWERING LOCUS T (FT), TERMINAL FLOWER (TFL), AGAMOUS-like APETELAR (AP2), and SEPETALA (SEP) increased rapidly within 2 to 3 days after ethylene treatment. Two FT genes were up-regulated at the apex and not at the leaf bases after treatment, suggesting that transport did not occur. These results indicated that the ethylene response in pineapple and possibly most bromeliads act directly to promote the vegetative to flower transition via APETALA1/FRUITFULL (AP1/FUL) and its interaction with SPL, FT, TFL, SEP, and AP2. A model based on AP2/ERTF DE and predicted DE target genes was developed to give focus to future research. The identified candidate genes are potential targets for genetic manipulation to determine their molecular role in flower transition.