The cytosolic invertase NI6 affects vegetative growth, flowering, fruit set, and yield in tomato

Autores
Coluccio Leskow, Carla; Conte, Mariana; del Pozo, Talía; Bermudez Salazar, Luisa; Lira, Bruno Silvestre; Gramegna, Giovanna; Baroli, Irene; Burgos, Estanislao; Zavallo, Diego; Kamenetzky, Laura; Asis, Ramón; Gonzalez, Maurıcio; Fernie, Alisdair R.; Rossi, Magdalena; Osorio, Sonia; Carrari, Fernando
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Sucrose metabolism is important for most plants, both as the main source of carbon and via signaling mechanisms that have been proposed for this molecule. A cleaving enzyme, invertase (INV) channels sucrose into sink metabolism. Although acid soluble and insoluble invertases have been largely investigated, studies on the role of neutral invertases (A/N-INV) have lagged behind. Here, we identified a tomato A/N-INV encoding gene (NI6) co-localizing with a previously reported quantitative trait locus (QTL) largely affecting primary carbon metabolism in tomato. Of the eight A/N-INV genes identified in the tomato genome, NI6 mRNA is present in all organs, but its expression was higher in sink tissues (mainly roots and fruits). A NI6-GFP fusion protein localized to the cytosol of mesophyll cells. Tomato NI6-silenced plants showed impaired growth phenotype, delayed flowering and a dramatic reduction in fruit set. Global gene expression and metabolite profile analyses of these plants revealed that NI6 is not only essential for sugar metabolism, but also plays a signaling role in stress adaptation. We also identified major hubs, whose expression patterns were greatly affected by NI6 silencing; these hubs were within the signaling cascade that coordinates carbohydrate metabolism with growth and development in tomato.
Instituto de Biotecnología
Fil: Coluccio Leskow, Carla. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina
Fil: Coluccio Leskow, Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Conte, Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina
Fil: Conte, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: del Pozo, Talía. Universidad Mayor. Centro Tecnológico de Recursos Vegetales. Escuela de Agronomía; Chile
Fil: Bermudez Salazar, Luisa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina
Fil: Bermudez Salazar, Luisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Bermudez Salazar, Luisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Genética; Argentina
Fil: Lira, Bruno Silvestre. Universidade de São Pablo. Departamento de Botânica. Instituto de Biociencias; Brasil
Fil: Gramegna, Giovanna. Universidade de São Pablo. Departamento de Botânica. Instituto de Biociencias; Brasil
Fil: Baroli, Irene. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental Aplicada (IBBEA); Argentina
Fil: Baroli, Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Burgos, Estanislao. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE); Argentina
Fil: Burgos, Estanislao. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Zavallo, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina
Fil: Zavallo, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Kamenetzky, Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Genómica y Bioinformática de Patógenos; Argentina
Fil: Asis, Ramón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina
Fil: Gonzalez, Maurıcio. Universidad Mayor. Centro Tecnológico de Recursos Vegetales. Escuela de Agronomía; Chile
Fil: Fernie, Alisdair R. Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology; Alemania
Fil: Rossi, Magdalena. Universidade de São Pablo. Departamento de Botânica. Instituto de Biociencias; Brasil
Fil: Osorio, Sonia. University of Malaga. Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora". Department of Molecular Biology and Biochemistry; España
Fil: Osorio, Sonia. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; España
Fil: Carrari, Fernando. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Genética; Argentina
Fil: Carrari, Fernando. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE); Argentina
Fuente
Journal of Experimental Botany 72 (7) : 2525-2543 (Marzo 2021)
Materia
Solanum lycopersicum
Tomate
Silenciamiento Genético
Crecimiento
Floración
Fructificación
Rendimiento
Fructofuranosidasa
Metabolismo
Carbono
Tomatoes
Gene Silencing
Growth
Flowering
Fruiting
Yields
Fructofuranosidase
Metabolism
Carbon
Nivel de accesibilidad
acceso restringido
Condiciones de uso
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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Here, we identified a tomato A/N-INV encoding gene (NI6) co-localizing with a previously reported quantitative trait locus (QTL) largely affecting primary carbon metabolism in tomato. Of the eight A/N-INV genes identified in the tomato genome, NI6 mRNA is present in all organs, but its expression was higher in sink tissues (mainly roots and fruits). A NI6-GFP fusion protein localized to the cytosol of mesophyll cells. Tomato NI6-silenced plants showed impaired growth phenotype, delayed flowering and a dramatic reduction in fruit set. Global gene expression and metabolite profile analyses of these plants revealed that NI6 is not only essential for sugar metabolism, but also plays a signaling role in stress adaptation. We also identified major hubs, whose expression patterns were greatly affected by NI6 silencing; these hubs were within the signaling cascade that coordinates carbohydrate metabolism with growth and development in tomato.Instituto de BiotecnologíaFil: Coluccio Leskow, Carla. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Coluccio Leskow, Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Conte, Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Conte, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: del Pozo, Talía. Universidad Mayor. Centro Tecnológico de Recursos Vegetales. Escuela de Agronomía; ChileFil: Bermudez Salazar, Luisa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Bermudez Salazar, Luisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bermudez Salazar, Luisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Genética; ArgentinaFil: Lira, Bruno Silvestre. Universidade de São Pablo. Departamento de Botânica. Instituto de Biociencias; BrasilFil: Gramegna, Giovanna. Universidade de São Pablo. Departamento de Botânica. Instituto de Biociencias; BrasilFil: Baroli, Irene. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental Aplicada (IBBEA); ArgentinaFil: Baroli, Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Burgos, Estanislao. Universidad de Buenos Aires. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE); ArgentinaFil: Burgos, Estanislao. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Zavallo, Diego. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Zavallo, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kamenetzky, Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología y Biología Molecular y Celular. Laboratorio de Genómica y Bioinformática de Patógenos; ArgentinaFil: Asis, Ramón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Maurıcio. Universidad Mayor. Centro Tecnológico de Recursos Vegetales. Escuela de Agronomía; ChileFil: Fernie, Alisdair R. Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology; AlemaniaFil: Rossi, Magdalena. Universidade de São Pablo. Departamento de Botânica. Instituto de Biociencias; BrasilFil: Osorio, Sonia. University of Malaga. Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora". Department of Molecular Biology and Biochemistry; EspañaFil: Osorio, Sonia. Consejo Superior de Investigaciones Científicas; EspañaFil: Carrari, Fernando. Universidad de Buenos Aires. 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Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE); ArgentinaOxford University Press2021-08-31T10:55:21Z2021-08-31T10:55:21Z2021-03info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/20.500.12123/10145https://academic.oup.com/jxb/article-abstract/72/7/2525/60475861460-2431https://doi.org/10.1093/jxb/eraa594Journal of Experimental Botany 72 (7) : 2525-2543 (Marzo 2021)reponame:INTA Digital (INTA)instname:Instituto Nacional de Tecnología Agropecuariaenginfo:eu-repo/semantics/restrictedAccess2025-09-29T13:45:19Zoai:localhost:20.500.12123/10145instacron:INTAInstitucionalhttp://repositorio.inta.gob.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://repositorio.inta.gob.ar/oai/requesttripaldi.nicolas@inta.gob.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:l2025-09-29 13:45:20.087INTA Digital (INTA) - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuariafalse
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Instituto de Biotecnología
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