Phân tích transcriptome tính trạng hình thành rễ nhánh sớm của cây cà chua
Phân tích transcriptome tính trạng hình thành rễ nhánh sớm của cây cà chua
Nguồn; Aiai Zhang, Qingmao Shang. 2024. Transcriptome Analysis of Early Lateral Root Formation in Tomato. Plants (Basel); 2024 Jun 12; 13(12):1620. doi: 10.3390/plants13121620.
Rễ mọc ngang (lateral roots: LRs) thu nhận tín hiệu từ môi trường xuyên hệ thống rễ và hấp thu nước, dưỡng chất từ đất. Auxin điều tiết sự hình thành rễ ngang ấy, nhưng cơ chế này trong cây cà chua chưa rõ ràng. Nghiên cứu cho thấy: hệ thống LR của cà chua “Ailsa Craig” xuất hiện vào ngày thứ ba và phân bố không đều trên rễ sơ cấp. Theo vị trí của hệ rễ LR xuất hiện, người ta phân biệt rễ cà chua thành 3 phần bằng nhau: đó là “shootward” (rễ mọc từ thân) (RB), “middle part of the root” (giữa rễ) (RM), và “tip part of the root” (đỉnh rễ) (RT). Mặt cắt ngang của rễ từ ngày 1 đến ngày 6 cho thấy số tế bào RB và đường kính rễ gia tăng đáng kể so với RM và RT. Rễ mọc từ ngáy đến ngày 3 được quan sát, người ta tiến hành phân tích transcriptome sequencing. Các gen được phân lập bao gồm “16 co-expression clusters” trên cơ sở giá trị “K-means”. Các gen trong 4 clusters có kết gắn với nhau biểu thị rất mạnh trong rễ RB. Bốn gene clusters này (3, 5, 8, và 16) rất phong phú cơ chế biến dưỡng cellulose, chu trình biến dưỡng microtubule, và peptide, tất cả liên quan chặt chẽ với sự phát triển rễ LR. Bốn gene clusters này có rất nhiều protein đóng vai yếu tố phiên mã (TFs) gắn với sự phát triển rễ LR đó là những transcription factors của LATERAL ORGAN BOUNDRIES (LOB) và họ protein MADS-box families. Bên cạnh đó, các gen có liên quan đến auxin như GATA23, ARF7, LBD16, EXP, IAA4, IAA7, PIN1, PIN2, YUC3, YUC4 biểu hiện mạnh mẽ trong mô rễ RB. Không có IAA trong nghiệm thức 3 d RB cho kết qua cao hơn có ý nghĩa, hàm lượng đạt 3.3-5.5 ng/g, ứng với RB ở ngày thứ 1 và ngày thứ 2. Số rễ LR được tăng cường bởi nghiệm thức xử lý 0.1 μM IAA ngoại sinh và bị ức chế bởi NPA ngoại sinh. Phân tích trạng thái tế bào rễ và truyền tín hiệu auxin trong khi hình thành rễ ngang được tiến hành. Vào bất cứ giai đoạn nào của phát triển tế bào pericycle, sự khởi đầu của LR được điều tiết bởi tín hiệu auxin theo module IAA14-ARF7/ARF19-LBD16-CDKA1 và IAA14-ARF7/ARF19-MUS/MUL-XTR6/EXP. Hơn nữa, yếu tố điều tiết chủ chốt auxin được ghi nhận trong tiến trình khởi tạo LR và sinh mô (LR primordia: LRP) thông qua nhiều tiến trình truyền tín hiệu auxin khác nhau.
Comments
Post a Comment