Оценка распределения ауксина у томата (Solanum lycopersicum) посредством анализа семейств генов PIN и AUX/LAX

Временной и пространственный контроль распределения ауксина играет ключевую роль в регулировании роста и развития растений, и многое уже известно о механизмах, влияющих на пуулы и градиенты ауксина в вегетативных тканях, особенно у Arabidopsis. Например, полярный транспорт ауксина, опосредованный белками PIN и AUX/LAX, является центральным для контроля распределения ауксина. В отличие от этого, очень мало известно о динамике распределения ауксина и молекулярных основах его транспорта внутри плодовых тканей и между ними, несмотря на то что ауксин регулирует многие аспекты развития плодов, включая формирование плода, его рост, созревание и абсциссию. Кроме того, функциональная информация о ключевых регуляторах потоков ауксина в период вегетативного и репродуктивного развития у видов, отличных от Arabidopsis, скудна. Для решения этих вопросов мы исследовали пространственно-временное распределение ауксина в ходе развития плодов томата (Solanum lycopersicum) и функцию семейств генов PIN и AUX/LAX. В раннем росте плода проявляются дифференциальные концентрации ауксина: уровни ауксина выше во внутренних тканях, чем в перикарпе плода, и шаблон накопления ауксина зависел от полярного транспорта. Были идентифицированы десять томатных PIN (SlPIN1–SlPIN10) и пять AUX/LAX (SlLAX1–SlLAX5) генов, которые демонстрировали неоднородные паттерны экспрессии, специфичные для ткани и стадии развития. Ко-ингибирование RNAi SlPIN4 и SlPIN3 не повлияло на развитие плодов, что указывает на функциональную избыточность белков PIN, но вызвало вегетативный фенотип и выявило роль этих генов в регуляции архитектуры побега томата.