ARF3-mediated auxin signaling is essential for sex determination in cucumber

雌蕊 生长素 雄蕊 生物 植物生殖形态学 分生组织 乙烯 细胞生物学 表型 基因 基因表达 植物 转录因子 基因表达调控 信号转导 遗传学 拟南芥 拟南芥
作者
Lijie Han,Min Li,Chuang Li,Bosi Zhao,Zhongyi Wang,Ye Liu,Zhihan Liu,Yafei Huang,Liu Liu,Haoran Geng,Yuting He,Jingyu Guo,S. P. Wang,Liming Wang,Chaoheng Gu,Junjun Shen,Zheng Li,Jianyu Zhao,Zhaoyang Zhou,Xiaolan Zhang
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:391 (6780): 59-63 被引量:8
标识
DOI:10.1126/science.adv2006
摘要

Sex determination underpins genesis of male and female flowers with particularly important implications in plant breeding. Auxin and ethylene regulate femaleness in cucurbits. In this work, we identified an auxin response factor 3 ( CsARF3 ) that plays an essential role in carpel development in cucumber. Deletion of CsARF3 resulted in an androecious phenotype with only male flowers, whereas overexpression of CsARF3 led to an increased number of female flowers. CsARF3 promotes femaleness by directly stimulating the expression of the meristem maintenance gene CsSTM and repressing the activity of the gynoecious gene CsWIP1 . Auxin and ethylene exhibit a reciprocal relationship during sex determination, in which ethylene promotes carpel formation through auxin at the early stage of flower development. The auxin signaling in carpels then enhances ethylene biosynthesis to inhibit stamen development.
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