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文章題目：HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato
期刊：Science
發(fā)表時間：2024年4月4日
主要內(nèi)容：福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院、未來技術(shù)學(xué)院吳雙教授團隊在Science在線發(fā)表了題為“HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato”的研究論文，解析了番茄通過形成特殊表皮毛，改變花的結(jié)構(gòu)，進而改變授粉方式的分子機制。
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl1982
使用TransGen產(chǎn)品：
ProteinFind? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801)
研究背景
番茄是茄科植物中少數(shù)由開花授粉轉(zhuǎn)變?yōu)殚]花授粉的園藝植物之一。當(dāng)番茄的近緣種進化成為番茄屬時，其花的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生花粉的花藥逐漸形成閉合結(jié)構(gòu)。其后，當(dāng)野生番茄被馴化成現(xiàn)代栽培番茄中，番茄花的結(jié)構(gòu)進一步發(fā)生改變，形成完全包裹花柱的閉合桶狀花藥結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變使得番茄完全自花授粉，其結(jié)實率相比野生番茄顯著提高。然而，目前對于番茄閉花授粉方式形成的機制仍然不完全清楚。
文章概述
該研究團隊發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代栽培番茄的花藥邊緣形成了一類特殊的表皮毛結(jié)構(gòu)，通過相互鉸鏈，形成一個類似拉鏈的結(jié)構(gòu)，將相鄰的花藥緊緊鎖住，形成密閉的花藥桶結(jié)構(gòu)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)控制番茄表皮毛的關(guān)鍵調(diào)控因子發(fā)生負顯性突變時，番茄閉花授粉結(jié)構(gòu)被破壞，花藥散開的現(xiàn)象。研究人員進一步鑒定到此負顯性突變影響的多個關(guān)鍵基因。這些關(guān)鍵基因同屬于一類可以激活下游基因表達的HD-Zip IV轉(zhuǎn)錄因子。它們不但在番茄花藥鎖扣表皮毛起始細胞中高表達，并且通過蛋白濃度劑量效應(yīng)調(diào)控鎖扣表皮毛的起始和核內(nèi)復(fù)制。有趣的是，這些HD-Zip IV轉(zhuǎn)錄因子同時也在花柱的頂部區(qū)域高表達，同樣通過濃度劑量調(diào)控花柱細胞的核內(nèi)復(fù)制，進而促進花柱的極性伸長。
花藥鎖扣表皮毛（左）和野生番茄以及現(xiàn)代栽培番茄的花藥形狀（右）
在還未真正變成番茄的近緣茄科植物類番茄中，花藥邊緣的鎖扣表皮毛還未進化，完全缺失。當(dāng)進化到野生番茄（潘那利番茄）時，其花藥邊緣開始形成早期的鎖扣表皮毛，但這類簡單的早期鎖扣表皮毛不足以促進花藥閉合。通過馴化，鎖扣表皮毛在現(xiàn)代番茄中逐漸成熟和復(fù)雜化，最終促進形成閉合的花藥桶結(jié)構(gòu)。而這一過程與HD-Zip IV轉(zhuǎn)錄因子的表達量緊密關(guān)聯(lián)。研究人員發(fā)現(xiàn)，在番茄花柱中，HD-Zip IV轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控花柱長度決定因子Style 2.1的空間表達。因此推測在番茄進化早期，HD-Zip IV轉(zhuǎn)錄因子時空表達的改變促進番茄花藥形成閉合結(jié)構(gòu)，但同時也促進花柱伸長外露。在這個階段，由于野生番茄中的自交不親和尚未解除，自花授粉難以發(fā)生，這樣的花結(jié)構(gòu)使得野生番茄仍然能夠通過昆蟲傳粉完成受精和繁殖。當(dāng)自交不親和性狀突變?nèi)笔Ш?，人為馴化傾向于篩選具有Style 2.1突變的后代，形成花柱內(nèi)縮,以及花藥桶緊閉的完全閉花授粉結(jié)構(gòu)。
綜上，該研究解析了植物通過調(diào)控表皮毛的發(fā)育改變花器官的結(jié)構(gòu)，這可為未來改造植物授粉方式，增加結(jié)實率和提高植物的逆境適應(yīng)力，以及未來轉(zhuǎn)基因作物的安全控制提供重要參考。
全式金產(chǎn)品支撐
優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金抗GFP標簽鼠單克隆抗體ProteinFind? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801) 助力本研究。
ProteinFind? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801)
本產(chǎn)品為高純度的抗小鼠單克隆抗體，屬IgG1同型，免疫原為人工合成的全長GFP蛋白，能高度特異識別重組蛋白C末端或N末端的GFP標簽。特異性強、穩(wěn)定性好，自上市以來備受客戶喜愛，多次榮登Nature、Science、Molecular plant等知名期刊。
產(chǎn)品特點：
● 高純度的抗小鼠單克隆抗體，特異性強。
● 高度特異識別重組蛋白C末端或N末端的GFP標簽。
● 適用于定性或定量檢測GFP融合表達蛋白。
全式金產(chǎn)品再一次登上Science期刊，證明了大家對全式金產(chǎn)品品質(zhì)和實力的認可，也完美詮釋了全式金一直以來秉承的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶”的理念。全式金始終在助力科研的道路上砥礪前行，希望未來能與更多的科研工作者并肩奮斗，用更多更好的產(chǎn)品持續(xù)助力科研。
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? Minliang W, Xinxin B, et al. HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato [J]. Science, 2024.
? Fan H, Quan S, Ye Q, et al. A molecular framework underlying low-nitrogen-induced early leaf senescence in Arabidopsis thaliana[J]. Molecular Plant, 2023.
? Meng T, Chen X, He Z, et al. ATP9A deficiency causes ADHD and aberrant endosomal recycling via modulating RAB5 and RAB11 activity[J]. Molecular Psychiatry, 2023.
? Li Y, Du Y, Huai J, et al. The RNA helicase UAP56 and the E3 ubiquitin ligase COP1 coordinately regulate alternative splicing to repress photomorphogenesis in Arabidopsis[J]. The Plant Cell, 2022.
? Ma A, Zhang D, Wang G, et al. Verticillium dahliae effector VDAL protects MYB6 from degradation by interacting with PUB25 and PUB26 E3 ligases to enhance Verticillium wilt resistance[J]. The Plant Cell, 2021.
? Li Y, Zhang Z, Chen J, et al. Stella safeguards the oocyte methylome by preventing de novo methylation mediated by DNMT1[J]. Nature, 2018.
