인류는 농작물의 수확량 증가를 위해 식물의 줄기 구조를 개선해 왔다. 토마토에서는 개화억제인자 (anti-florigen; SELF-PRUNING [SP])와 개화촉진인자 (florigen; SINGLE FLOWER TRUSS [SFT])들이 줄기 성장과 개화시기를 조절함으로써 토마토의 수확성이 결정됨이 알려졌다. 지난 1 세기동안 단일변이인 self-pruning (sp-classic)이 유한생장형 토마토 육종에 사용되어 왔으나, 보다 다양한 유한생장형 줄기구조의 필요성이 대두되고 있다. 여기서, 우리는 육종 과정에서 파생된 준 유한생장형 (semi-determinate) 핵심집단 241개 라인으로부터 새로운 두 개의 결실돌연변이 (sp-2798, sp-2857)와 치환돌연변이 (sp-5732)를 분리해 냈다. 결실돌연변이들은 sp-classic과 줄기 구조 및 수확성에는 큰 차이가 없었으나, sp-5732는 줄기성장주기가 길어지고 준 유한생장형 줄기 구조를 나타내었으며, 토마토 수확성이 42%까지 증진됨을 확인하였다. 한편, 개화인자활성도(Florigen ...
인류는 농작물의 수확량 증가를 위해 식물의 줄기 구조를 개선해 왔다. 토마토에서는 개화억제인자 (anti-florigen; SELF-PRUNING [SP])와 개화촉진인자 (florigen; SINGLE FLOWER TRUSS [SFT])들이 줄기 성장과 개화시기를 조절함으로써 토마토의 수확성이 결정됨이 알려졌다. 지난 1 세기동안 단일변이인 self-pruning (sp-classic)이 유한생장형 토마토 육종에 사용되어 왔으나, 보다 다양한 유한생장형 줄기구조의 필요성이 대두되고 있다. 여기서, 우리는 육종 과정에서 파생된 준 유한생장형 (semi-determinate) 핵심집단 241개 라인으로부터 새로운 두 개의 결실돌연변이 (sp-2798, sp-2857)와 치환돌연변이 (sp-5732)를 분리해 냈다. 결실돌연변이들은 sp-classic과 줄기 구조 및 수확성에는 큰 차이가 없었으나, sp-5732는 줄기성장주기가 길어지고 준 유한생장형 줄기 구조를 나타내었으며, 토마토 수확성이 42%까지 증진됨을 확인하였다. 한편, 개화인자활성도(Florigen Activation)가 sympodial 줄기당 잎 수(sympodial index)를 결정함은 잘 알려져있다. 우리는 S. pennellii 유전체가 도입된 IL3-2-2 라인에서 SFT가 과발현 되고, 표현형에서 sympodial index가 2로 나타냄을 밝혔다. 특히, sympodial index가 2인 ssp-2129, ssp-610등의 유전형보다 단위 시간당 잎의 생산 효율에서 IL3-2-2가
뛰어난 형질을 나타내기 때문에 무한생장형 토마토에서 수확성 증진에 가능성을 확인하였다. 따라서 우리는 토마토의 개화조절 인자인 florigen/anti-florigen 활성을 조절하여 줄기구조를 개선시킬 수 있으며 유한/무한생장형 토마토에서 최적의 수확성을 유발하는 유전형을 선발할 수 있음을 제안한다.
인류는 농작물의 수확량 증가를 위해 식물의 줄기 구조를 개선해 왔다. 토마토에서는 개화억제인자 (anti-florigen; SELF-PRUNING [SP])와 개화촉진인자 (florigen; SINGLE FLOWER TRUSS [SFT])들이 줄기 성장과 개화시기를 조절함으로써 토마토의 수확성이 결정됨이 알려졌다. 지난 1 세기동안 단일변이인 self-pruning (sp-classic)이 유한생장형 토마토 육종에 사용되어 왔으나, 보다 다양한 유한생장형 줄기구조의 필요성이 대두되고 있다. 여기서, 우리는 육종 과정에서 파생된 준 유한생장형 (semi-determinate) 핵심집단 241개 라인으로부터 새로운 두 개의 결실돌연변이 (sp-2798, sp-2857)와 치환돌연변이 (sp-5732)를 분리해 냈다. 결실돌연변이들은 sp-classic과 줄기 구조 및 수확성에는 큰 차이가 없었으나, sp-5732는 줄기성장주기가 길어지고 준 유한생장형 줄기 구조를 나타내었으며, 토마토 수확성이 42%까지 증진됨을 확인하였다. 한편, 개화인자활성도(Florigen Activation)가 sympodial 줄기당 잎 수(sympodial index)를 결정함은 잘 알려져있다. 우리는 S. pennellii 유전체가 도입된 IL3-2-2 라인에서 SFT가 과발현 되고, 표현형에서 sympodial index가 2로 나타냄을 밝혔다. 특히, sympodial index가 2인 ssp-2129, ssp-610등의 유전형보다 단위 시간당 잎의 생산 효율에서 IL3-2-2가
뛰어난 형질을 나타내기 때문에 무한생장형 토마토에서 수확성 증진에 가능성을 확인하였다. 따라서 우리는 토마토의 개화조절 인자인 florigen/anti-florigen 활성을 조절하여 줄기구조를 개선시킬 수 있으며 유한/무한생장형 토마토에서 최적의 수확성을 유발하는 유전형을 선발할 수 있음을 제안한다.
Breeders have improved the shoot architecture of plants to increase a crop yield. The tomato yield has been optimized by controlling the shoot growth and flowering time, which are regulated with variants of anti-florigen (SELF-PRUNING [SP]) and florigen (SINGLE FLOWER TRUSS [SFT]). self-pruning (sp-...
Breeders have improved the shoot architecture of plants to increase a crop yield. The tomato yield has been optimized by controlling the shoot growth and flowering time, which are regulated with variants of anti-florigen (SELF-PRUNING [SP]) and florigen (SINGLE FLOWER TRUSS [SFT]). self-pruning (sp-classic), naturally occurred ~100 years ago and has been used for determinate tomato breeding. Here, we tested whether optimal determinate shoot growth could be identified by screening of variants in sp locus. We isolated two new deletion mutants (sp-2798, sp-2857) and a substitution mutant (sp-5732) among 242 semi-determinate/determinate core collection lines. The deletion mutants were not significantly different from sp-classic in shoot growth and the fruit yield. Interestingly, sp-5732 showed delayed shoot termination in the main and axillary shoot, and an improved tomato yield: up to 42%. On the other hand, we also tested whether florigen activation determines the sympodial index, which is a leaf number produced by each sympodial shoot with an indeterminate growth shoot. We discovered that SFT is overexpressed in the IL3-2-2 line, introgressed the S. pennellii chromosome 3 segment into cv. M82, and that sympodial index of line IL3-2-2 was 2 on each shoot. Interestingly, line IL3-2-2 produced more leaves on the main shoot than ssp-2129 and ssp-610 did, presenting 2 sympodial index, resulted in more inflorescence production on the main shoot in IL3-2-2.
Therefore, we suggest that the shoot structure can be improved by controlling the florigen/anti-florigen activities, which are represented by genetic variants in SP and SFT.
Breeders have improved the shoot architecture of plants to increase a crop yield. The tomato yield has been optimized by controlling the shoot growth and flowering time, which are regulated with variants of anti-florigen (SELF-PRUNING [SP]) and florigen (SINGLE FLOWER TRUSS [SFT]). self-pruning (sp-classic), naturally occurred ~100 years ago and has been used for determinate tomato breeding. Here, we tested whether optimal determinate shoot growth could be identified by screening of variants in sp locus. We isolated two new deletion mutants (sp-2798, sp-2857) and a substitution mutant (sp-5732) among 242 semi-determinate/determinate core collection lines. The deletion mutants were not significantly different from sp-classic in shoot growth and the fruit yield. Interestingly, sp-5732 showed delayed shoot termination in the main and axillary shoot, and an improved tomato yield: up to 42%. On the other hand, we also tested whether florigen activation determines the sympodial index, which is a leaf number produced by each sympodial shoot with an indeterminate growth shoot. We discovered that SFT is overexpressed in the IL3-2-2 line, introgressed the S. pennellii chromosome 3 segment into cv. M82, and that sympodial index of line IL3-2-2 was 2 on each shoot. Interestingly, line IL3-2-2 produced more leaves on the main shoot than ssp-2129 and ssp-610 did, presenting 2 sympodial index, resulted in more inflorescence production on the main shoot in IL3-2-2.
Therefore, we suggest that the shoot structure can be improved by controlling the florigen/anti-florigen activities, which are represented by genetic variants in SP and SFT.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.