Genetic control and evolution of sesquiterpene biosynthesis in Lycopersicon esculentum and L. hirsutum.

نویسندگان

  • R S van Der Hoeven
  • A J Monforte
  • D Breeden
  • S D Tanksley
  • J C Steffens
چکیده

Segregation analysis between Lysopersicon esculentum (cultivated tomato) and L. hirsutum (wild form) in conjunction with positional verification by using near-isogenic lines demonstrated that biosynthesis of two structurally different classes of sesquiterpenes in these species is controlled by loci on two different chromosomes. A locus on chromosome 6, Sesquiterpene synthase1 (Sst1), was identified for which the L. esculentum allele is associated with the biosynthesis of beta-caryophyllene and alpha-humulene. At this same locus, the L. hirsutum allele is associated with biosynthesis of germacrene B, germacrene D, and an unidentified sesquiterpene. Genomic mapping, cDNA isolation, and heterologous expression of putative sesquiterpene synthases from both L. esculentum and L. hirsutum revealed that Sst1 is composed of two gene clusters 24 centimorgans apart, Sst1-A and Sst1-B, and that only the genes in the Sst1-A cluster are responsible for accumulation of chromosome 6-associated sesquiterpenes. At a second locus, Sst2, on chromosome 8, the L. hirsutum allele specified accumulation of alpha-santalene, alpha-bergamotene, and beta-bergamotene. Surprisingly, the L. esculentum allele for Sst2 is not associated with the expression of any sesquiterpenes, which suggests that cultivated tomato may have a nonfunctional allele. Sesquiterpene synthase cDNA clones on chromosome 6 do not cross-hybridize on genomic DNA gel blots with putative sesquiterpene synthases on chromosome 8, an indication that the genes in Sst1 and Sst2 are highly diverged, each being responsible for the biosynthesis of structurally different sets of sesquiterpenes.

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Germacrene C synthase from Lycopersicon esculentum cv. VFNT Cherry tomato: cDNA isolation, characterization, and bacterial expression of the multiple product sesquiterpene cyclase (elemeneyterpenoid cyclaseysesquiterpene synthaseyfarnesyl diphosphate cyclization)

Germacrene C was found by GC-MS and NMR analysis to be the most abundant sesquiterpene in the leaf oil of Lycopersicon esculentum cv. VFNT Cherry, with lesser amounts of germacrene A, guaia-6,9-diene, germacrene B, b-caryophyllene, a-humulene, and germacrene D. Soluble enzyme preparations from leaves catalyzed the divalent metal ion-dependent cyclization of [1-3H]farnesyl diphosphate to these s...

متن کامل

Resistance of 14 accessions/cultivars of Lycopersicon spp. to two-spotted spider mite, Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae), in laboratory and greenhouse

مقاومت چهارده رقم و لاین از گونه‌های مختلف جنس Lycopersicon نسبت به کنه‌ی تارتن دو‌لکه‌ای، Tetranychus urticae Koch، در آزمایشگاه و گلخانه‌ بررسی شد. مطالعات آزمایشگاهی بر اساس دو روش زیست‌سنجی پونز (thumbtack) و دیسک برگی (leaf disk) صورت گرفت. گونه‌های Lycopersicon hirsutum و L. pennelii بیش‌ترین تعداد کنه روی پونز را داشتند. بیش‌ترین تعداد تخم (48/0‌ ± ‌15/5 تخم بر ماده در روز) روی‌L. pimpin...

متن کامل

Genetics of hybrid incompatibility between Lycopersicon esculentum and L. hirsutum.

We examined the genetics of hybrid incompatibility between two closely related diploid hermaphroditic plant species. Using a set of near-isogenic lines (NILs) representing 85% of the genome of the wild species Lycopersicon hirsutum (Solanum habrochaites) in the genetic background of the cultivated tomato L. esculentum (S. lycopersicum), we found that hybrid pollen and seed infertility are each ...

متن کامل

Entrapment of two-spotted spider mite, Tetranychus urticae (Acari: Prostigmata: Tetranychidae), by type IV glandular trichomes of Lycopersicon species

کنه‌ی تارتن دولکه‌ای به بسیاری از آفت‌کش‌های مورد استفاده در مزارع گوجه‌فرنگی مقاوم شده است. یک روش جایگزین برای کنترل آفت، استفاده از گیاه میزبان مقاوم است که به وسیله‌ی کرک‌های غده‌ای ایجاد می‌شود. در این تحقیق نقش کرک‌های غده‌ای نوع IV در به دام انداختن و مرگ کنه‌ی تارتن، در برگچه‌های دارای کرک و فاقد کرک لاین‌های مختلف گونه‌های Lycopersicon hirsutum Humb & Bonpl (لاین‌های LA1740، LA1777 و L...

متن کامل

Temperature-induced leakage from chilling-sensitive and chilling-resistant plants.

Leakage rates were determined from leaf cells loaded with rubidium and [(3)H]leucine. There was a differential response between leucine and rubidium leakage depending upon the species used. The rate of leucine leakage shows a small decline below 5 C for two altitudinal variants of Lycopersicon hirsutum Humb. and Bonpl., whereas Lycopersicon esculentum L. showed a marked increase below 5 C. Rubi...

متن کامل

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

عنوان ژورنال:
  • The Plant cell

دوره 12 11  شماره 

صفحات  -

تاریخ انتشار 2000