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Nature Communications:葡萄VviPLATZ1的功能丢失作用于单性雌花的形成

已有 1054 次阅读 2021-12-2 09:53 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

VviPLATZ1 is a major factor that controls female flower morphology determination in grapevine

第一作者Pat Iocco-Corena

第一单位CSIRO农业与食品研究所

第一通讯Harley M. Smith


 Abstract 


背景回顾Plant genetic sex determinants that mediate the transition to dioecy are predicted to be diverse, as this type of mating system independently evolved multiple times in angiosperms. 


研究基础Wild Vitis species are dioecious with individuals producing morphologically distinct female or male flowers; whereas, modern domesticated Vitis vinifera cultivars form hermaphrodite flowers capable of self-pollination. 


主要发现:Here, we identify the VviPLATZ1 transcription factor as a key candidate female flower morphology factor that localizes to the Vitis SEX-DETERMINING REGION


结果1-表达模式与雌花形态表型:The expression pattern of this gene correlates with the formation reflex stamens, a prominent morphological phenotype of female flowers. 


结果2-基因敲除:After generating CRISPR/Cas9 gene-edited alleles in a hermaphrodite genotype, phenotype analysis shows that individual homozygous lines produce flowers with reflex stamens


结论:Taken together, our results demonstrate that loss of VviPLATZ1 function is a major factor that controls female flower morphology in Vitis.


 摘 要 


植物中介导向雌雄异株转变的性别决定遗传机理被认为是多样化的,因为交配系统在被子植物多个谱系中独立演化。野生葡萄是雌雄异株的,个体能够形成形态上有所区分的雌花或雄花;而现代栽培种葡萄则会形成两性花,且能够自交。本文中,作者鉴定了VviPLATZ1转录因子是葡萄中定位于性别决定基因组区域的雌花形态因子关键候选基因。VviPLATZ1基因的表达模式与弯曲雄蕊的形成相关,而这是雌花的一个主要形态表型。作者以两性花的葡萄为材料,通过CRISPR/Cas9基因编辑系统对VviPLATZ1等位基因进行了编辑,结果发现纯合突变的株系产生的花都带有弯曲的雄蕊。综上,本文的研究结果揭示了VviPLATZ1基因的功能丢失是葡萄控制雌花形态的主要因素。


 通讯作者 

** Harley M. Smith **


个人简介:

1998年,密歇根州立大学博士;

1998-2004年,加州大学伯克利分校,博后;

2004-2012年,加州大学河滨分校助理教授

2012年-至今,澳大利亚CSIROTeam Leader


研究方向

1. 开发对葡萄根瘤菌和根结线虫具有持久抗性的新葡萄砧木;

2. 牛油果小果脱落的生理基础。


doi: https://doi.org/10.1038/s41467-021-27259-8


Journal: Nature Communications

Published date: November 30, 2021



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