Seedless grapes are greatly appreci

Seedless grapes are greatly appreciated for fresh and dry fruit consumption. Parthenocarpy and stenospermocarpy have been described as the main phenomena responsible for seedlessness in Vitis vinifera. However, the key genes underpinning molecular and cellular processes that play a significant role in seed development are not well characterized. To identify important regulators and mechanisms that may be altered in the seedless phenotype, we performed a comprehensive transcriptional analysis to compare the transcriptomes of a popular seeded wine cultivar (wild-type) and its seedless somatic variant (mutant) at three key developmental stages.
RESULTS:
The transcriptomes revealed by Illumina mRNA-Seq technology had approximately 98% of grapevine annotated transcripts and about 80% of them were commonly expressed in the two lines. Differential gene expression analysis revealed a total of 1075 differentially expressed genes (DE) in the pairwise comparison of developmental stages, which included DE genes specific to the wild-type background, DE genes specific to the mutant background and DE genes commonly shared in both backgrounds. The analysis of differential expression patterns and functional category enrichment of wild-type and mutant DE genes highlighted significant coordination and enrichment of pollen and ovule developmental pathways. The expression of some selected DE genes was further confirmed by real-time RT-PCR analysis.
CONCLUSIONS:
This study represents the most comprehensive attempt to characterize the genetic bases of seed formation in grapevine. With a high throughput method, we have shown that a seeded wine grape and its seedless somatic variant are similar in several biological processes. Nevertheless, we could identify an inventory of genes with altered expression in the mutant compared to the wild-type, which may be responsible for the seedless phenotype. The genes located within known genomic regions regulating seed content may be used for the development of molecular tools to assist table grape breeding. Therefore the data reported here have provided a rich genomic resource for practical use and functional characterization of the genes that potentially underpin seedlessness in grapevine.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

องุ่นไร้เมล็ดที่นิยมบริโภคผลไม้สด และแห้งมาก Parthenocarpy และ stenospermocarpy ได้ถูกอธิบายว่า ปรากฏการณ์หลักชอบ seedlessness ใน Vitis vinifera อย่างไรก็ตาม ยีนสำคัญ underpinning กระบวนการระดับโมเลกุล และเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ไม่ดีได้มีลักษณะการ ระบุหน่วยงานกำกับดูแลที่สำคัญและกลไกที่อาจมีการเปลี่ยนแปลงใน phenotype อย่างดี เราทำการวิเคราะห์ transcriptional ครอบคลุมการเปรียบเทียบ transcriptomes ของการยอด seeded ไวน์ cultivar (ป่าชนิด) และตัวแปร somatic ไร้เมล็ด (mutant) ในขั้นตอนพัฒนาหลักสามผลลัพธ์:Transcriptomes เปิดเผย โดย Illumina mRNA ลำดับเทคโนโลยีมีใบแสดงผล grapevine ใส่คำอธิบายประกอบประมาณ 98% และประมาณ 80% ของพวกเขาโดยทั่วไปถูกแสดงในบรรทัดสอง การวิเคราะห์ยีนส่วนนิพจน์เปิดเผยจำนวน 1075 differentially แสดงยีน (DE) ในการเปรียบเทียบขั้นพัฒนา ซึ่งรวมเฉพาะพื้นหลังป่าชนิด DE ยีนเฉพาะพื้นหลังกลายพันธุ์ และยีน DE ที่ใช้ร่วมกันทั่วไปในพื้นหลังทั้งสองยีน DE แพร์ไวส์ การวิเคราะห์รูปแบบนิพจน์ที่แตกต่างและโดดเด่นทำงานประเภทของ ชนิดป่า และกลายพันธุ์ DE ยีนเน้นสำคัญประสานงานและของละอองเกสรและ ovule พัฒนาหลัก นิพจน์ของบางยีน DE เลือกได้รับการยืนยันเพิ่มเติม โดยวิเคราะห์ RT-PCR แบบเรียลไทม์บทสรุป:การศึกษานี้แสดงถึงความพยายามมากที่สุดกับลักษณะของฐานพันธุกรรมของเมล็ดก่อใน grapevine ด้วยวิธีอัตราความเร็วสูง เราได้แสดงว่า องุ่นเป็นไวน์ seeded และตัวแปรของ somatic ไร้เมล็ดมีลักษณะในกระบวนการทางชีวภาพต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม เราสามารถระบุสินค้าคงคลังของยีน มี mutant เมื่อเทียบกับป่าชนิด ซึ่งอาจจะชอบ phenotype อย่างดีเปลี่ยนนิพจน์ ยีนที่อยู่ภายในภูมิภาค genomic รู้จักควบคุมเนื้อหาเมล็ดอาจใช้สำหรับการพัฒนาเครื่องมือระดับโมเลกุลเพื่อช่วยผสมพันธุ์องุ่นตาราง ดังนั้น ข้อมูลรายงานที่นี่ได้จัดเตรียมทรัพยากร genomic รวยเหมาะกับการใช้และคุณสมบัติการทำงานของยีนที่อาจหนุนฟอร์ดที่มี seedlessness ใน grapevine

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

องุ่นไร้เมล็ดที่ชื่นชมอย่างมากสำหรับการบริโภคผลไม้สดและแห้ง parthenocarpy stenospermocarpy และได้รับการอธิบายเป็นปรากฏการณ์หลักที่รับผิดชอบในการ seedlessness ใน Vitis vinifera แต่ยีนที่สำคัญหนุนกระบวนการโมเลกุลและเซลล์ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ที่ไม่ได้มีลักษณะดี การระบุหน่วยงานกำกับดูแลที่สำคัญและกลไกที่อาจจะมีการเปลี่ยนแปลงในฟีโนไทป์เมล็ดเราดำเนินการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมการถอดรหัสเพื่อเปรียบเทียบรานของเมล็ดพันธุ์ที่นิยมไวน์ (ป่าชนิด) และเมล็ดของร่างกายที่แตกต่างกัน (กลายพันธุ์) ที่สามขั้นตอนการพัฒนาที่สำคัญ
ผลการศึกษา:
ทรานเปิดเผยโดย Illumina เทคโนโลยี mRNA-Seq มีประมาณ 98% ของใบแสดงผลข้อเขียนองุ่นและประมาณ 80% ของพวกเขาได้รับการแสดงทั่วไปในสองบรรทัด การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันเปิดเผยทั้งหมด 1,075 ยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน (DE) ในการเปรียบเทียบจากจำนวนของขั้นตอนการพัฒนาซึ่งรวมถึงพื้นหลังยีน DE เฉพาะกับป่าประเภทยีน DE เฉพาะกับพื้นหลังที่กลายพันธุ์และยีน DE ทั่วไปร่วมกันในภูมิหลังทั้งสอง . การวิเคราะห์รูปแบบการแสดงออกที่แตกต่างกันและการตกแต่งหมวดหมู่การทำงานของป่าชนิดและยีนกลายพันธุ์ DE เน้นการประสานงานและการตกแต่งอย่างมีนัยสำคัญของเรณูและเส้นทางการพัฒนาไข่ การแสดงออกของยีนที่เลือก DE บางส่วนได้รับการยืนยันต่อไปโดยเรียลไทม์วิเคราะห์ RT-PCR.
สรุป
การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงความพยายามที่ครอบคลุมมากที่สุดที่จะอธิบายลักษณะทางพันธุกรรมของฐานก่อเมล็ดองุ่น ด้วยวิธีการส่งผ่านสูงที่เราได้แสดงให้เห็นว่าเมล็ดองุ่นไวน์และร่างกายที่แตกต่างกันของเมล็ดจะคล้ายกันในหลายกระบวนการทางชีวภาพ อย่างไรก็ตามเราสามารถระบุสินค้าคงคลังของยีนที่มีการแสดงออกในการเปลี่ยนแปลงกลายพันธุ์เมื่อเทียบกับป่าประเภทซึ่งอาจจะเป็นผู้รับผิดชอบในการฟีโนไทป์ไม่มีเมล็ด ยีนที่อยู่ในภูมิภาคจีโนมที่รู้จักกันในการควบคุมเนื้อหาเมล็ดอาจจะใช้สำหรับการพัฒนาเครื่องมือโมเลกุลเพื่อช่วยปรับปรุงพันธุ์องุ่นตาราง ดังนั้นข้อมูลที่รายงานที่นี่มีให้จีโนมที่อุดมไปด้วยทรัพยากรสำหรับการใช้งานในทางปฏิบัติและลักษณะการทำงานของยีนที่อาจหนุน seedlessness ในองุ่น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

องุ่นไม่มีเมล็ดจะนิยมบริโภคผลไม้สดและแห้ง . ผลลม และ stenospermocarpy ได้รับการอธิบายเป็นหลักรับผิดชอบในปรากฏการณ์ seedlessness องุ่น vinifera . อย่างไรก็ตาม ยีนสำคัญหนุนโมเลกุลและเซลล์ กระบวนการที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาพันธุ์ ไม่ใช่เพียงระบุหน่วยงานและกลไกสำคัญที่อาจจะมีการเปลี่ยนแปลงในการไม่มีเมล็ด เราได้ทำการวิเคราะห์อย่างละเอียดลองเปรียบเทียบ transcriptomes ของเมล็ดพันธุ์ที่นิยมไวน์ ( ยา ) และเมล็ด ( กลายพันธุ์ ) ที่ร่างกายแปรสามขั้นตอนการพัฒนา :

ผลสำคัญการ transcriptomes เปิดเผยโดยเทคโนโลยี seq Illumina mRNA ได้ประมาณ 98% ของต้นองุ่นที่แสดงถึงประมาณ 80% ของพวกเขาแสดงทั่วไปในสองบรรทัด การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนที่ต่างกันทั้งหมด 569 แสดงออกแตกต่างกันยีน ( de ) ในการเปรียบเทียบคู่ของขั้นตอนการพัฒนา ซึ่งรวมเดอยีนเฉพาะของพื้นหลังเดอยีนที่เฉพาะเจาะจงไปที่พื้นหลังและยีนกลายพันธุ์เดอที่ใช้ร่วมกันโดยทั่วไปทั้งในพื้นหลัง การวิเคราะห์แบบแผนการแสดงออกที่แตกต่างกันและประเภทของการใช้สอยและยีนกลายพันธุ์ที่เน้นการประสานงานและการเสริมเดอสำคัญของเรณูและออวุลตามทางเดิน . การแสดงออกของยีนที่เดอยังยืนยันโดยวิธีวิเคราะห์แบบเรียลไทม์

สรุป การศึกษานี้แสดงถึงความพยายามที่ครอบคลุมมากที่สุดในลักษณะของการสร้างฐานพันธุกรรมเมล็ดองุ่นด้วย กับวิธีการ throughput สูง เราได้แสดงให้เห็นว่าเมล็ดองุ่นไม่มีเมล็ดและส่วนของตัวแปรจะคล้ายกันในกระบวนการทางชีวภาพหลาย อย่างไรก็ตาม เราสามารถระบุยีนที่มีการแสดงออกในสินค้าคงคลังของการเปลี่ยนแปลงเมื่อเทียบกับยาพันธุ์ ,ซึ่งอาจจะรับผิดชอบสำหรับการไม่มีเมล็ด ยีนจีโนมภูมิภาคตั้งอยู่ที่รู้จักควบคุมปริมาณเมล็ดอาจจะใช้สำหรับการพัฒนาเครื่องมือระดับโมเลกุลที่จะช่วยพันธุ์องุ่นตาราง ดังนั้น ข้อมูลที่รายงานมาได้ให้ทรัพยากรที่มีประโยชน์และคุณสมบัติการทำงานมากมาย ใช้ของยีนที่อาจหนุน seedlessness ในเกรปไวน์ .