Characterization and Transcriptome Analysis Reveal Abnormal Pollen Germination in Cytoplasmic Male Sterile Tomato
Notice bibliographique
Résumé
Cytoplasmic male sterility (CMS) is a plant trait wherein plants cannot develop normal male organs because of the mitochondrial genes. Although the mitochondrial gene orf137 has been identified as the CMS-causing gene in tomatoes, its function remains unclear. In this study, we characterized the sterile male phenotypes and analyzed the CMS pollen transcriptome. Microscopic and calcium imaging analyses revealed that CMS pollen exhibited abnormal germination from multiple apertures, accompanied by elevated calcium concentrations and vesicle accumulation, which are typically observed in pollen tube tips. RNA-Seq analysis revealed 440 differentially expressed genes, including four pectin methylesterase inhibitor (PMEI) genes that were highly expressed in the pollen. PME activity was significantly reduced in CMS pollen, suggesting its association with abnormal pollen germination. ATP and reactive oxygen species (ROS) levels, which are key mediators of mitochondrial retrograde signaling (MRS), remained unchanged in CMS pollen, and the expression of the mitochondrial stress marker AOX1a was not elevated. These findings suggest that orf137 triggers an alternative MRS pathway independent of ATP or ROS, potentially leading to PMEI upregulation and abnormal pollen germination. Our results reveal a previously unrecognized mechanism of CMS-induced male sterility in tomatoes involving nuclear gene regulation through unconventional mitochondrial signaling.
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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 ».