Jasmonate in der Entwicklung der weiblichen und männlichen Organe der Tomatenblüte

Abstract

Jasmonate sind Phytohormone, die eine wichtige Bedeutung in der Regulation von Entwicklungsprozessen und in der Abwehr von (a)biotischen Stress spielen. Bezüglich der Blütenentwicklung führt die Insensitivität gegenüber JA der Tomaten-Mutante jasmonate insensitive 1(jai1) zur weiblichen Sterilität und reduzierten männlichen Fertilität. Dem gegenüber steht die männliche Sterilität der JA-insensitiven Arabidopsis-Mutante coronatine insensitive 1(coi1). Nach Erstellung von Hormonprofilen und Durchführung von ungerichten Transkriptom- und Metabolomanalysen sowie histologischen und physiologischen Untersuchungen konnte ein Modell erstellt werden, wie JA die Blütenentwicklung beeinflusst. In den Staubblättern reguliert JA die Pollenernährung und determiniert die Wirkung des nachfolgenden Hormons Ethylen zur Reife der Antheren und Pollen. In den Samenanlagen werden Schutz und Stabilität sowie die Nährstoffversorgung des Embryosacks durch JA reguliert.

Jasmonates are phytohormones required for plant development and stress responses. During flower development, JA-insensitivity leads in the tomatomutant jai1 (jasmonate insensitive 1) to female sterility and reduced male fertility. This contrasts to the male sterile phenotype of the JA-insensitive A. thalianamutant coi1 (coronatine insensitive 1). Hormone profiles, untargeted transcriptome and metabolome analysis, as well as histological and physiological analysis were used for development of a model proposing how JA acts in tomato flower development. In stamen, JA regulates pollen nutrition and determines the function of the hormone ethylene regulating anther and pollen maturation afterwards. During ovule development, JA regulates defense, stability and supply of nutrition to the embryosac.