Natural occurring epialleles determine vitamin E accumulation in tomato fruits

Authors
Quadrana, Leandro Daniel; Almeida de Souza, Juliana Beatriz; Asis, Ramón; Duffy, Tomas; Dominguez, Pia Guadalupe; Bermudez Salazar, Luisa; Conti, Gabriela; Silva, Junia V. Corrêa da; Peralta, Iris Edith; Colot, Vincent; Asurmendi, Sebastian; Fernie, Alisdair R.; Rossi, Magdalena; Carrari, Fernando Oscar
Publication Year
2014
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Vitamin E (VTE) content is a low heritability nutritional trait for which the genetic determinants are poorly understood. Here, we focus on a previously detected major tomato VTE quantitative trait loci (QTL; mQTL9-2-6) and identify the causal gene as one encoding a 2-methyl-6-phytylquinol methyltransferase (namely VTE3(1)) that catalyses one of the final steps in the biosynthesis of γ- and α-tocopherols, which are the main forms of VTE. By reverse genetic approaches, expression analyses, siRNA profiling and DNA methylation assays, we demonstrate that mQTL9-2-6 is an expression QTL associated with differential methylation of a SINE retrotransposon located in the promoter region of VTE3(1). Promoter DNA methylation can be spontaneously reverted leading to different epialleles affecting VTE3(1) expression and VTE content in fruits. These findings indicate therefore that naturally occurring epialleles are responsible for regulation of a nutritionally important metabolic QTL and provide direct evidence of a role for epigenetics in the determination of agronomic traits.
Instituto de Biotecnología
Fil: Quadrana, Leandro Daniel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centre National de la Recherche Scientifique. Ecole Normale Supérieure; Francia
Fil: Almeida de Souza, Juliana Beatriz. Universidade de Sao Paulo. Instituto de Biociências. Departamento de Botânica; Brasil
Fil: Asis, Ramón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina
Fil: Duffy, Tomás. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Dominguez, Pia Guadalupe. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Bermudez Salazar, Luisa Fernanda. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Conti, Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Silva, Junia V. Corrêa da. Universidade de Sao Paulo. Instituto de Biociências. Departamento de Botânica; Brasil
Fil: Peralta, Iris Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas; Argentina
Fil: Colot, Vincent. Centre National de la Recherche Scientifique. Ecole Normale Supérieure; Francia
Fil: Asurmendi, Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Fernie, Alisdair R. Max Planck Institute for Molecular Plant Physiology; Alemania
Fil: Rossi, Magdalena. Universidade de São Pablo. Instituto de Biociências. Departamento de Botânica; Brasil
Fil: Carrari, Fernando Oscar. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Source
Nature Communications 5 : Article number: 4027 (2014)
Subject
Tomate
Vitamina E
Loci de Rasgos Cuantitativos
Fisiología Vegetal
Tomatoes
Vitamin E
Quantitative Trait Loci
Plant Physiology
QTL
Access level
Open access
License
Repository
INTA Digital (INTA)
Institution
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
OAI Identifier
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