The natural Msc-4 allele confers genic male sterility via conserved and divergent gene regulatory mechanisms in pepper

生物 不育 遗传学 基因 小孢子 绒毡层 转录组 胡椒粉 花粉 突变 杂交种子 等位基因 突变 调节基因 雄蕊 候选基因 植物
作者
Heshan Du,Xiaofei Zhang,Li Ren,Bin Chen,Xiaofen Zhang,Yihao Wang,Jinfang Wang,Ting Wang,Changlong Wen,Ning Liu,Sansheng Geng
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:199 (2) 被引量:4
标识
DOI:10.1093/plphys/kiaf474
摘要

Utilization of genic male sterility (GMS) significantly reduces production costs and ensures the high varietal purity of hybrid seeds, thereby demonstrating considerable potential for hybrid seed production in pepper (Capsicum annuum). In this study, we report the characterization of a pepper GMS mutant, male sterility from China-4 (msc-4), which exhibits aborted pollen grains without detectable exine. Strikingly, the vegetative growth of these pepper plants was unaffected. Genome-based mapping and functional analysis of msc-4 revealed that a nonsense mutation in a cytochrome P450 family gene, CYP703A2/Msc-4, results in pollen development failure and subsequent GMS. Msc-4 transcripts specifically accumulated in the tapetum and microspores of developing anthers. Comparative transcriptome analysis suggested that fatty acid and sporopollenin metabolism are severely impaired in msc-4 mutants. Furthermore, we demonstrated that the AMS-MYB80-CYP703A2/Msc-4 regulatory cascade is generally conserved, albeit with some differences, in pepper. Importantly, mutations in the tomato and cucumber CYP703A2 orthologs conferred male sterility without growth penalty, strongly supporting that CYP703A2 genes are ideal targets for the generation of GMS germplasms. Overall, our findings shed light on the molecular basis of Msc-4 in pepper, demonstrating that mutagenesis of CYP703A2 genes can be readily adapted for a broad range of vegetable crops.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
唐磊完成签到,获得积分10
刚刚
情怀应助舒心的菀采纳,获得30
2秒前
星星发布了新的文献求助30
3秒前
康康应助shn采纳,获得10
3秒前
沉默的宛完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
Dyxhbf发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
PSJ完成签到,获得积分10
7秒前
小贤软糖完成签到 ,获得积分20
8秒前
在水一方应助犹豫寄柔采纳,获得10
8秒前
8秒前
CipherSage应助1531811采纳,获得10
9秒前
9秒前
casino完成签到,获得积分10
10秒前
研友_ZGXbo8完成签到,获得积分20
10秒前
12348765发布了新的文献求助10
10秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
11秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
12秒前
陈涛完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
斯文的白玉应助水风清处采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.4应助hhh采纳,获得10
14秒前
清脆的天亦完成签到 ,获得积分10
14秒前
lalala发布了新的文献求助10
14秒前
shalala之光完成签到,获得积分10
15秒前
简简发布了新的文献求助30
15秒前
yxkooo完成签到,获得积分10
15秒前
哈哈哈哈哈关注了科研通微信公众号
15秒前
tbj完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
田田完成签到 ,获得积分0
18秒前
大漠苍狼完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Orange应助song采纳,获得10
20秒前
冷静的绿柳完成签到 ,获得积分20
20秒前
一颗杨桃发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7782214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9321815
关于积分的说明 20385046
捐赠科研通 7370334
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320307
关于科研通互助平台的介绍 2468061
邀请新用户注册赠送积分活动 2336213