Combined physiological, transcriptome, and cis-regulatory element analyses indicate that key aspects of ripening, metabolism, and transcriptional program in grapes (Vitis vinifera L.) are differentially modulated accordingly to fruit size
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In wine grape production, management practices have been adopted to optimize grape and wine quality attributes by producing, or screening for, berries of smaller size. Fruit size and composition are influenced by numerous factors that include both internal (e.g. berry hormone metabolism) and external (e.g. environment and cultural practices) factors. Combined physiological, biochemical, and transcriptome analyses were performed to improve our current understanding of metabolic and transcriptional pathways related to berry ripening and composition in berries of different sizes. RESULTS: The comparison of berry physiology between small and large berries throughout development (from 31 to 121 days after anthesis, DAA) revealed significant differences in firmness, the rate of softening, and sugar accumulation at specific developmental stages. Small berries had significantly higher skin to berry weight ratio, lower number of seeds per berry, and higher anthocyanin concentration compared to large berries. RNA-sequencing analyses of berry skins at 47, 74, 103, and 121 DAA revealed a total of 3482 differentially expressed genes between small and large berries. Abscisic acid, auxin, and ethylene hormone pathway genes were differentially modulated between berry sizes. Fatty acid degradation and stilbenoid pathway genes were upregulated at 47 DAA while cell wall degrading and modification genes were downregulated at 74 DAA in small compared to large berries. In the late ripening stage, concerted upregulation of the general phenylpropanoid and stilbenoid pathway genes and downregulation of flavonoid pathway genes were observed in skins of small compared to large berries. Cis-regulatory element analysis of differentially expressed hormone, fruit texture, flavor, and aroma genes revealed an enrichment of specific regulatory motifs related to bZIP, bHLH, AP2/ERF, NAC, MYB, and MADS-box transcription factors. CONCLUSIONS: The study demonstrates that physiological and compositional differences between berries of different sizes parallel transcriptome changes that involve fruit texture, flavor, and aroma pathways. These results suggest that, in addition to direct effects brought about by differences in size, key aspects involved in the regulation of ripening likely contribute to different quality profiles between small and large berries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».