Gene co-expression analysis of tomato seed maturation reveals tissue-specific regulatory networks and hubs associated with the acquisition of desiccation tolerance and seed vigour
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: During maturation seeds acquire several physiological traits to enable them to survive drying and disseminate the species. Few studies have addressed the regulatory networks controlling acquisition of these traits at the tissue level particularly in endospermic seeds such as tomato, which matures in a fully hydrated environment and does not undergo maturation drying. Using temporal RNA-seq analyses of the different seed tissues during maturation, gene network and trait-based correlations were used to explore the transcriptome signatures associated with desiccation tolerance, longevity, germination under water stress and dormancy. RESULTS: During maturation, 15,173 differentially expressed genes were detected, forming a gene network representing 21 expression modules, with 3 being specific to seed coat and embryo and 5 to the endosperm. A gene-trait significance measure identified a common gene module between endosperm and embryo associated with desiccation tolerance and conserved with non-endospermic seeds. In addition to genes involved in protection such LEA and HSP and ABA response, the module included antioxidant and repair genes. Dormancy was released concomitantly with the increase in longevity throughout fruit ripening until 14 days after the red fruit stage. This was paralleled by an increase in SlDOG1-2 and PROCERA transcripts. The progressive increase in seed vigour was captured by three gene modules, one in common between embryo and endosperm and two tissue-specific. The common module was enriched with genes associated with mRNA processing in chloroplast and mitochondria (including penta- and tetratricopeptide repeat-containing proteins) and post-transcriptional regulation, as well several flowering genes. The embryo-specific module contained homologues of ABI4 and CHOTTO1 as hub genes associated with seed vigour, whereas the endosperm-specific module revealed a diverse set of processes that were related to genome stability, defence against pathogens and ABA/GA response genes. CONCLUSION: The spatio-temporal co-expression atlas of tomato seed maturation will serve as a valuable resource for the in-depth understanding of the dynamics of gene expression associated with the acquisition of seed vigour at the tissue level.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».