As flores do tomate revelam novos insights:o gene chave TM6 controla o desenvolvimento das flores
(a) Todas as plantas mutantes sus2 desenvolvem um número diferente de estames suculentos que se fundem aos carpelos durante o crescimento e amadurecimento dos frutos, e no mesmo cacho de frutos mutantes e frutos normais podem ser observados. (b) Uma vista superior de um WT e um fruto mutante onde todos os estames aparecem ligados como órgãos suculentos. (c) Um corte longitudinal de um fruto mutante mostra a semelhança entre os estames suculentos e a morfologia do carpelo. (d) Os estames suculentos aparecem em número variável nos frutos mutantes, variando de zero a todos os estames transformados em estruturas suculentas. Crédito:Pesquisa em Horticultura (2024). DOI:10.1093/hr/uhae019 A tapeçaria genética que rege o desenvolvimento das flores nas plantas é complexa, com os fatores de transcrição da caixa MADS identificados como os principais arquitetos da morfologia floral. Embora as espécies modelo tenham sido extensivamente estudadas, as nuances genéticas em culturas como o tomate ainda são em grande parte desconhecidas.
Colmatar estas lacunas de conhecimento é essencial para desvendar as complexidades do desenvolvimento das flores e da esterilidade masculina nos tomates.
Cientistas da Universidade de Almería alcançaram um marco notável na pesquisa botânica com o exame do desenvolvimento das flores do tomate, conforme detalhado em um estudo publicado na Horticulture Research em 16 de janeiro de 2024.
A pesquisa concentra-se no gene TOMATO MADS-BOX 6 (TM6) e no seu papel influente na formação da paisagem floral do tomate.
A equipe de pesquisa caracterizou um mutante de tomate, denominado estames suculentos 2 (sus2), que apresentava desvios pronunciados no desenvolvimento floral. Os mutantes exibiram tamanho reduzido de pétalas e estames que se transformaram em estruturas semelhantes a carpelos, culminando na esterilidade masculina devido à falta de pólen viável.
O escrutínio genético meticuloso apontou para uma deleção de um único nucleotídeo no gene TM6 como a lesão genética. Este gene, um membro da família de genes MADS-box de classe B, é essencial na definição da identidade dos órgãos florais.
A mutação no TM6 perturba não apenas a identidade das pétalas e dos estames, mas também a harmonia transcricional de outros genes MADS-box essenciais para o desenvolvimento reprodutivo.
A dissecação transcriptômica do estudo ressaltou uma regulação negativa significativa dos genes de desenvolvimento do pólen e uma regulação positiva dos genes específicos do carpelo, ressaltando a função crítica do TM6 na preservação do delicado equilíbrio da expressão gênica vital para o desenvolvimento floral adequado.
Juan Capel, investigador principal da Universidade de Almería, observou:“Nossa elucidação do papel do TM6 no desenvolvimento floral do tomate é um avanço significativo na biologia reprodutiva das plantas.
"O potencial para modular este gene abre caminho para a geração de linhagens masculinas estéreis, um elemento-chave na produção de sementes híbridas. Este estudo não apenas reforça nossa compreensão fundamental das plantas, mas também contém ramificações práticas para estratégias agrícolas."
O papel do gene TM6 no desenvolvimento da flor do tomate é um avanço com amplas implicações para a ciência das plantas e a agricultura. Sua manipulação poderá levar ao desenvolvimento de variedades masculinas estéreis de tomate, benéficas para a produção de sementes híbridas.
Este avanço pode melhorar o rendimento, a resistência e a qualidade das culturas, com potencial para melhorar os programas de melhoramento e contribuir para a segurança alimentar global.
