Alternative splicing occurs in auxin-mediated trade-off between fruit development and quality in tomato
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: This study assessed the effects of auxin analog, para-chlorophenoxyacetic acid (pCPA), on fruit set and development in Micro-Tom tomato (TOMJPF00001) via phenotypic, biochemical, metabolomic, and transcriptomic analyses. RESULTS: pCPA treatment significantly (p < 0.05) reduced floral abscission, increased fruit set and yield, while impacting fruit morphology, ripening, sugar content, organoleptic properties, and phytohormone profiles. Metabolomic profiling revealed 836 differentially accumulated metabolites (DAMs). Among these, several phenylpropanoid-related DAMs (isoferulic acid, 6-methylcoumarin, naringenin, hesperetin 5-O-glucoside, quercetin, and dihydrokawain) were upregulated in immature green, mature green, and breaker fruits, but downregulated in red ripe fruits following pCPA application. Transcriptome analysis yielded 35,501 differentially expressed genes (DEGs), including 740 novel genes, with growth stage-specific expression patterns observed in phenylpropanoid, carotenoid, and flavonoid biosynthetic pathways. Particularly, pCPA treatment downregulated chitinase (Soly04g072000.3) and acidic endochitinase (Soly05g050130.3), potentially enhancing fruit firmness through cell wall stabilization. Reduced accumulation of alpha-L-arabinofuranosidase (Soly10g077080.2) and a UDP-glucose 6-dehydrogenase family protein (Soly06g069550.1) further supported this observation. In red ripe fruits, pCPA decreased organic acids (malic and citric acids), sugars (fructose, glucose and sucrose), soluble solids (TSS/brix), amino acids (aspartic acid, phenylalanine, valine) and nucleotide (uracil, cytosine) levels, correlating with altered sensory attributes. pCPA also influenced lipid biosynthesis in mature green fruits and consistently downregulated sucrose across all developmental stages, suggesting impacts on carbohydrate metabolism. Furthermore, pCPA treatment altered the expression of genes related to carbohydrate metabolism, including beta-amylase (Soly08g007130.3), ADP-glucose pyrophosphorylase (Soly07g056140.3), and beta-glucosidase (Soly11g071640.2). pCPA-induced alterations in fruit development were correspondingly susceptible to alternative splicing patterns. CONCLUSIONS: These findings provide insights into the molecular mechanisms underlying pCPA-induced changes in tomato fruit set and development, offering valuable information for optimizing horticultural breeding practices and strategies.
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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 |
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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 ».