Вкуснее помидор: Восстановление утраченного варианта STP1 для повышения содержания растворимых сухих веществ

В исследовании, недавно опубликованном в журнале Horticulture Research, учёные провели полногеномный поиск ассоциаций (GWAS) для содержания растворимых сухих веществ (SSC) в зрелых красных плодах. Исследование охватило 481 образец томата с большим естественным разнообразием и выявило новый локус количественных признаков — STP1, кодирующий белок-транспортёр сахаров.

Ключевая находка: причинным вариантом является 21-п.н. InDel в промоторной области, на 1124 п.н. выше старт-кодона, который изменяет экспрессию гена.

• Образцы с STP1^Insertion (вставка 21 п.н.) имеют более высокий SSC, чем образцы с STP1^Deletion (делеция 21 п.н.).

Экспериментальное подтверждение:

• Нокаут гена STP1 с помощью CRISPR/Cas9 в линии TS-23 с высоким SSC значительно снизил SSC в плодах.
• Эксперименты in vivo и in vitro показали, что фактор транскрипции ZAT10-LIKE (цинк-пальцевый белок, ZFP TF) специфически связывается с промотором варианта STP1^Insertion, усиливая его экспрессию, но не связывается с промотором STP1^Deletion. Это объясняет более низкий SSC в плодах современных томатов.

Эволюционный контекст: Анализ разнообразия показал, что ген STP1 подвергался отбору в процессе селекции томата.

Значение работы: Идентифицирована естественная генетическая вариация, лежащая в основе SSC, и обнаружена новая роль ZFP-факторов транскрипции в регуляции сахарных транспортеров. Результаты углубляют понимание эволюции и доместикации томата и предоставляют генетическую основу для выведения более вкусных сортов.