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文章題目：HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato

期刊：Science

發(fā)表時(shí)間：2024年4月4日

主要內容：福建農林大學(xué)園藝學(xué)院、未來(lái)技術(shù)學(xué)院吳雙教授團隊在Science在線(xiàn)發(fā)表了題為“HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato”的研究論文，解析了番茄通過(guò)形成特殊表皮毛，改變花的結構，進(jìn)而改變授粉方式的分子機制。

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl1982

使用TransGen產(chǎn)品：

ProteinFind^? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801)

研究背景

番茄是茄科植物中少數由開(kāi)花授粉轉變?yōu)殚]花授粉的園藝植物之一。當番茄的近緣種進(jìn)化成為番茄屬時(shí)，其花的結構發(fā)生改變，產(chǎn)生花粉的花藥逐漸形成閉合結構。其后，當野生番茄被馴化成現代栽培番茄中，番茄花的結構進(jìn)一步發(fā)生改變，形成完全包裹花柱的閉合桶狀花藥結構。這種轉變使得番茄完全自花授粉，其結實(shí)率相比野生番茄顯著(zhù)提高。然而，目前對于番茄閉花授粉方式形成的機制仍然不完全清楚。

文章概述

該研究團隊發(fā)現現代栽培番茄的花藥邊緣形成了一類(lèi)特殊的表皮毛結構，通過(guò)相互鉸鏈，形成一個(gè)類(lèi)似拉鏈的結構，將相鄰的花藥緊緊鎖住，形成密閉的花藥桶結構。進(jìn)一步研究發(fā)現，當控制番茄表皮毛的關(guān)鍵調控因子發(fā)生負顯性突變時(shí)，番茄閉花授粉結構被破壞，花藥散開(kāi)的現象。研究人員進(jìn)一步鑒定到此負顯性突變影響的多個(gè)關(guān)鍵基因。這些關(guān)鍵基因同屬于一類(lèi)可以激活下游基因表達的HD-Zip IV轉錄因子。它們不但在番茄花藥鎖扣表皮毛起始細胞中高表達，并且通過(guò)蛋白濃度劑量效應調控鎖扣表皮毛的起始和核內復制。有趣的是，這些HD-Zip IV轉錄因子同時(shí)也在花柱的頂部區域高表達，同樣通過(guò)濃度劑量調控花柱細胞的核內復制，進(jìn)而促進(jìn)花柱的極性伸長(cháng)。

花藥鎖扣表皮毛（左）和野生番茄以及現代栽培番茄的花藥形狀（右）

在還未真正變成番茄的近緣茄科植物類(lèi)番茄中，花藥邊緣的鎖扣表皮毛還未進(jìn)化，完全缺失。當進(jìn)化到野生番茄（潘那利番茄）時(shí)，其花藥邊緣開(kāi)始形成早期的鎖扣表皮毛，但這類(lèi)簡(jiǎn)單的早期鎖扣表皮毛不足以促進(jìn)花藥閉合。通過(guò)馴化，鎖扣表皮毛在現代番茄中逐漸成熟和復雜化，最終促進(jìn)形成閉合的花藥桶結構。而這一過(guò)程與HD-Zip IV轉錄因子的表達量緊密關(guān)聯(lián)。研究人員發(fā)現，在番茄花柱中，HD-Zip IV轉錄因子調控花柱長(cháng)度決定因子Style 2.1的空間表達。因此推測在番茄進(jìn)化早期，HD-Zip IV轉錄因子時(shí)空表達的改變促進(jìn)番茄花藥形成閉合結構，但同時(shí)也促進(jìn)花柱伸長(cháng)外露。在這個(gè)階段，由于野生番茄中的自交不親和尚未解除，自花授粉難以發(fā)生，這樣的花結構使得野生番茄仍然能夠通過(guò)昆蟲(chóng)傳粉完成受精和繁殖。當自交不親和性狀突變缺失后，人為馴化傾向于篩選具有Style 2.1突變的后代，形成花柱內縮,以及花藥桶緊閉的完全閉花授粉結構。

綜上，該研究解析了植物通過(guò)調控表皮毛的發(fā)育改變花器官的結構，這可為未來(lái)改造植物授粉方式，增加結實(shí)率和提高植物的逆境適應力，以及未來(lái)轉基因作物的安全控制提供重要參考。 

全式金產(chǎn)品支撐

優(yōu)質(zhì)的試劑是科學(xué)研究的利器。全式金抗GFP標簽鼠單克隆抗體ProteinFind^? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801) 助力本研究。

ProteinFind^? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801)

本產(chǎn)品為高純度的抗小鼠單克隆抗體，屬I(mǎi)gG1同型，免疫原為人工合成的全長(cháng)GFP蛋白，能高度特異識別重組蛋白C末端或N末端的GFP標簽。特異性強、穩定性好，自上市以來(lái)備受客戶(hù)喜愛(ài)，多次榮登Nature、Science、Molecular plant等知名期刊。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

產(chǎn)品特點(diǎn)：

● 高純度的抗小鼠單克隆抗體，特異性強。

● 高度特異識別重組蛋白C末端或N末端的GFP標簽。

● 適用于定性或定量檢測GFP融合表達蛋白。

全式金產(chǎn)品再一次登上Science期刊，證明了大家對全式金產(chǎn)品品質(zhì)和實(shí)力的認可，也完美詮釋了全式金一直以來(lái)秉承的“品質(zhì)高于一切，精品服務(wù)客戶(hù)”的理念。全式金始終在助力科研的道路上砥礪前行，希望未來(lái)能與更多的科研工作者并肩奮斗，用更多更好的產(chǎn)品持續助力科研。

使用ProteinFind^? Anti-GFP Mouse Monoclonal Antibody (HT801)產(chǎn)品發(fā)表的部分文章：

? Minliang W, Xinxin B, et al. HD-Zip proteins modify floral structures for self-pollination in tomato [J]. Science, 2024.

? Fan H, Quan S, Ye Q, et al. A molecular framework underlying low-nitrogen-induced early leaf senescence in Arabidopsis thaliana[J]. Molecular Plant, 2023.

? Meng T, Chen X, He Z, et al. ATP9A deficiency causes ADHD and aberrant endosomal recycling via modulating RAB5 and RAB11 activity[J]. Molecular Psychiatry, 2023.

? Li Y, Du Y, Huai J, et al. The RNA helicase UAP56 and the E3 ubiquitin ligase COP1 coordinately regulate alternative splicing to repress photomorphogenesis in Arabidopsis[J]. The Plant Cell, 2022.

? Ma A, Zhang D, Wang G, et al. Verticillium dahliae effector VDAL protects MYB6 from degradation by interacting with PUB25 and PUB26 E3 ligases to enhance Verticillium wilt resistance[J]. The Plant Cell, 2021.

? Li Y, Zhang Z, Chen J, et al. Stella safeguards the oocyte methylome by preventing de novo methylation mediated by DNMT1[J]. Nature, 2018.