Onlangs hebben wetenschappers van de Shanxi Datong University en Chongqing University onthuld dat SlCMT4, dat codeert voor een DNA-methyltransferase dat verantwoordelijk is voor de novo en niet-CG-methylering, een belangrijke rol speelt in diverse ontwikkelingsprocessen van tomaat. De studie is gepubliceerd in Horticulture Research .

SlCMT4 (Solyc08g005400.2) werd gemuteerd in cv. 'Ailsa Craig' gebruikt het CRISPR/Cas9-systeem om zijn functie te bevestigen. Ernstige ontwikkelingsstoornissen werden gevonden in de SlCMT4-mutanten, waaronder kleine en dikke bladeren, verhoogde zijknoppen, defecte meeldraden en stampers, kleine vruchtgrootte met verminderde zettingssnelheid en defecte zaadontwikkeling. Veranderingen in hormoonspiegels (IAA, tZR, strigol) waren consistent met het multibranching-fenotype van de SlCMT4-mutante planten.

CRISPR-Cas9-gemedieerde knock-out van SlCMT4 induceerde de expressie van twee pollenspecifieke genen (PMEI en PRALF) die de ontwikkeling van de pollenwand en de verlenging van de pollenbuis onderdrukten, waardoor onregelmatig en defect stuifmeel werd veroorzaakt. Transcriptoomsequencing werd gebruikt om de transcriptniveaus van rijpingsgerelateerde genen van tomatenfruit te bestuderen, en een aantal rijpingsgerelateerde genen (zoals PE1, PG2 en LOXB) werden opgereguleerd in de CR-08-mutantlijn.

Whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) van fruit onthulde dat SlCMT4 knock-out genoombrede cytosinemethylering verminderde, met name CHH-methylering. Een vermindering van methylering werd ook waargenomen in een gebied van 2 kb van de IMA- en LOXB-promotors in de SlCMT4-mutantvruchten, wat aangeeft dat de hypermethyleringsstatus van de CHH-context van cruciaal belang was voor de remming van IMA- en LOXB-promotoractiviteit.

"Deze studie verduidelijkte dat SlCMT4 kan samenwerken bij de epigenetische regulatie van de groei, ontwikkeling en rijping van tomatenfruit door de methylatiepatronen van belangrijke transcriptiefactoren te reguleren", aldus de onderzoekers.

Kort samengevat toonde deze studie aan dat SlCMT4 nodig is voor een normale ontwikkeling van de vegetatieve en voortplantingsorganen van tomaten. + Verder verkennen

Regulering van vlezige fruitrijping:van transcriptiefactoren tot epigenetische modificaties