BackgroundThe phytohormone gibberel

Background

The phytohormone gibberellic acid (GA3) is widely used in the table grape industry to induce seedlessness in seeded varieties. However, there is a paucity of information concerning the mechanisms by which GAs induce seedlessness in grapes.


Methodology/Principal Findings

In an effort to systematically analyze the cause of this GA3-induced seed abortion, we conducted an in depth characterization of two seeded grape cultivars (‘Kyoho’ and ‘Red Globe’), along with a seedless cultivar (‘Thompson Seedless’), following treatment with GA3. In a similar fashion to the seedless control, which exhibited GA3-induced abortion of the seeds 9 days after full bloom (DAF), both ‘Kyoho’ and ‘Red Globe’ seeded varieties exhibited complete abortion of the seeds 15 DAF when treated with GA3. Morphological analyses indicated that while fertilization appeared to occur normally following GA3 treatment, as well as in the untreated seedless control cultivar, seed growth eventually ceased. In addition, we found that GA3 application had an effect on redox homeostasis, which could potentially cause cell damage and subsequent seed abortion. Furthermore, we carried out an analysis of antioxidant enzyme activities, as well as transcript levels from various genes believed to be involved in seed development, and found several differences between GA3-treated and untreated controls.


Conclusion

Therefore, it seems that the mechanisms driving GA3-induced seedlessness are similar in both seeded and seedless cultivars, and that the observed abortion of seeds may result at least in part from a GA3-induced increase in cell damage caused by reactive oxygen species, a decrease in antioxidant enzymatic activities, and an alteration of the expression of genes related to seed development.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประวัติความเป็นกรด phytohormone gibberellic (GA3) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมองุ่นตารางที่จะทำให้เกิด seedlessness ในสายพันธุ์เมล็ด แต่มีความยากจนของข้อมูลเกี่ยวกับกลไกที่ทำให้เกิด GAs seedlessness ในองุ่น. วิธีการ / ผลการวิจัยหลักในความพยายามที่จะเป็นระบบวิเคราะห์สาเหตุของการทำแท้งเมล็ด GA3 ที่เกิดขึ้นนี้เราดำเนินการในลักษณะความลึกของทั้งสองสายพันธุ์องุ่นเมล็ด (Kyoho 'และ' สีแดงลูกโลก ') พร้อมกับเมล็ดพันธุ์ (ไม่มีเมล็ด ธ อมป์สัน), ต่อไปนี้การรักษาด้วย GA3 ในลักษณะคล้ายกับการควบคุมเมล็ดซึ่งแสดงการทำแท้ง GA3 ที่เกิดขึ้นของเมล็ด 9 วันหลังจากดอกบานเต็มที่ (DAF) ทั้ง 'Kyoho' และ 'สีแดงลูกโลก' เมล็ดพันธุ์ที่แสดงการทำแท้งที่สมบูรณ์ของเมล็ด DAF 15 เมื่อได้รับการรักษาด้วย GA3 . การวิเคราะห์ทางสัณฐานวิทยาระบุว่าในขณะที่ปรากฏปฏิสนธิจะเกิดขึ้นตามปกติต่อไปนี้การรักษา GA3, เช่นเดียวกับในการควบคุมเมล็ดพันธุ์ได้รับการรักษาการเจริญเติบโตของเมล็ดพันธุ์ในที่สุดก็หยุด นอกจากนี้เราพบว่าแอปพลิเค GA3 มีผลต่อสภาวะสมดุลอกซ์ซึ่งอาจจะก่อให้เกิดความเสียหายของเซลล์และการทำแท้งเมล็ดที่ตามมา นอกจากนี้เราดำเนินการวิเคราะห์กิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระเช่นเดียวกับระดับหลักฐานจากยีนต่างๆที่เชื่อว่าจะมีส่วนร่วมในการพัฒนาเมล็ดพันธุ์และพบความแตกต่างระหว่างหลาย GA3 ได้รับการรักษาและการควบคุมที่ได้รับการรักษา. สรุปดังนั้นจึงดูเหมือนว่ากลไกการขับรถ GA3 seedlessness -induced จะคล้ายกันในทั้งสองสายพันธุ์เมล็ดและไม่มีเมล็ดและการทำแท้งที่สังเกตของเมล็ดอาจส่งผลอย่างน้อยในส่วนที่เพิ่มขึ้นจาก GA3 ที่เกิดขึ้นในความเสียหายของเซลล์ที่เกิดจากออกซิเจนลดลงในกิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระและการเปลี่ยนแปลง การแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเมล็ดพันธุ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ประวัติ

phytohormone เรลลิค แอซิด ( GA3 ) ที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อให้เกิด seedlessness โต๊ะองุ่นในเมล็ดพันธุ์ อย่างไรก็ตาม มีจำนวนเล็กน้อยของข้อมูลเกี่ยวกับกลไกซึ่งทำให้เกิดแก๊สใน seedlessness องุ่น


วิธีการหลักค่า

ในความพยายามที่จะมีระบบวิเคราะห์สาเหตุของการทำแท้งนี้ GA3 เมล็ดเราใช้ความลึกในการศึกษาคุณสมบัติของเมล็ดพันธุ์องุ่น ( 2 'kyoho ' และ ' สีแดงลูกโลก ' ) พร้อมกับพันธุ์ไม่มีเมล็ด ( Seedless 'thompson ' ) ต่อไปนี้การรักษาด้วย GA3 . ในแฟชั่นคล้ายกับการควบคุมไม่มีเมล็ด ซึ่งจัดแสดง GA3 การทำแท้งของเมล็ด 9 วัน หลังดอกบาน ( บาน )ทั้ง ' ' และ ' ' เกียวโฮสีแดงลูกโลกเมล็ดพันธุ์มีแท้งสมบูรณ์ของเมล็ด 15 วัน เมื่อได้รับ GA3 . การวิเคราะห์ลักษณะทางสัณฐานวิทยาพบว่าในขณะที่การปรากฏเกิดขึ้นตามปกติต่อไปนี้ GA3 รักษาเช่นเดียวกับในเมล็ดพันธุ์ควบคุมรักษาเมล็ด , การเจริญเติบโตในที่สุดก็หยุด นอกจากนี้เราพบว่า GA3 ใบสมัครมีผลต่อสมดุลรีดอกซ์ ,ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายของเซลล์และต่อมาความล้มเหลวของเมล็ด นอกจากนี้ เราต้องทำการวิเคราะห์กิจกรรมของเอนไซม์สารต้านอนุมูลอิสระ รวมทั้งผลการเรียนระดับจากยีนต่าง ๆเชื่อว่ามีส่วนร่วมในการพัฒนาของเมล็ดพันธุ์และพบความแตกต่างหลายระหว่างการรักษาและการควบคุมสาร GA3


สรุป

เพราะฉะนั้นดูเหมือนว่า กลไกการขับ seedlessness GA3 และมีเมล็ดและไม่มีเมล็ดพันธุ์คล้ายกันทั้งในและที่จากการทำแท้งของเมล็ดอาจส่งผลอย่างน้อยในส่วนหนึ่งจาก GA3 และเพิ่มความเสียหายของเซลล์ที่เกิดจากปฏิกิริยาชนิดออกซิเจน ลดกิจกรรมเอนไซม์สารต้านอนุมูลอิสระและการเปลี่ยนแปลงของการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเมล็ดพันธุ์ .