Ещё раз о ксении, метаксении и устаревшей парадигме, мешающей исследованию механизмов формирования Ксении. Выдержки из статьи
Новые классификационные формы для Ксении
Дата публикации в интернете: 26 мая 2020 года
Авторы: Цинь Ян, Янь Фу, Yalan Liu, Тинтинг Чжан, Шу Пэн, Цзе Дэн. Университет Кайли, Кайли, Гуйчжоу 556000, Китай
Эффект Ксении относится к феномену, при котором генотип пыльцы непосредственно влияет на развитие семян и плодов в период от оплодотворения до прорастания семян, что приводит к различным характеристикам фенотипических признаков. Эффект Ксении может создавать различия в эндосперме и эмбрионе, сформированных после двойного оплодотворения, а также может изменять различные параметры плодов, такие как период созревания плодов; форма, размер и цвет плодов; вкусовые качества, такие как сахара и кислоты; а также качество питательных веществ, таких как антоцианы. Эффект Ксении проявляется по-разному, играя важную роль в повышении урожайности плодовых деревьев, улучшении внешнего вида и внутренних качеств плодов, а также в направленной селекции. По сравнению с другими областями исследований в области помологии, наше понимание эффекта Ксении все еще находится в зачаточном состоянии. В настоящее время Ксения классифицируется на два типа: Ксения и метаксения. В первом случае прямые эффекты генотипа пыльцы проявляются в сингамных частях яйцеклеток, то есть только в эмбрионе и эндосперме. В последнем случае эффекты генотипа пыльцы проявляются в структурах, отличных от эмбриона и эндосперма, то есть в тканях, полностью полученных из материнского растительного материала, в семенных частях, таких как нуклеусы и семенники, а также в плодолистиках и вспомогательных тканях. Однако существующая классификация имеет ряд недостатков.

Достижения молекулярной и клеточной биологии за последнее столетие обеспечили новые подходы к изучению механизмов Ксении. Молекулы микроРНК ( miRNA) являются ключевыми регуляторами посттранскрипционных эукариотических генов, которые широко распространены в растениях (Chen et al., 2018a), высокоспецифичны и участвуют в регуляции ряда биологических процессов (Chen et al., 2018b; Voinnet, 2009). Молекулы миРНК способны переноситься и транспортироваться между различными клетками и организмами растений (Liu, 2008) и вызывать фенотипические изменения в развивающихся тканях (Kim et al., 2001; Piotto et al., 2013). Интересно, Энгель и соавт. (2003) обнаружили, что молекулы микроРНК в сперме кукурузы растения могут перемещаться между различными органами при нормальных или питательных веществ-предельные условия (Тиме и соавт., 2015) и может быть выпущена и передана в клеточном микроокружении, что обеспечивает более эффективную передачу сигнала, чем это гормонов (Ким и соавт., 2001). Кроме того, молекулы миРНК могут регулировать фертильность пыльцы и способность к оплодотворению дозозависимым образом (Akagi et al., 2014), а также влияют на развитие плодов, размер плодов, окраску плодов и период созревания плодов садоводческих растений (Chen et al., 2018a). Таким образом, было высказано предположение, что миРНК из пыльцы может переноситься и экспрессироваться в недвойственно оплодотворенную материнскую ткань посредством межклеточной передачи, демонстрируя тем самым Ксению (Kim et al., 2001).
Однако неясно, каким образом молекулы миРНК попадают в плод. Пыльца является основной причиной Ксении, так как ее функция заключается в производстве спермы и транспортировке ее в эмбриональный мешок для двойного оплодотворения. Различия в количестве семян и содержании эндогенных гормонов и полиаминов в фасоне и мякоти или в передаче и экспрессии генетической информации от различных генотипов пыльцы могут быть результатом различий в жизнеспособности пыльцы, эндогенных гормонов и полиаминов пыльцы различных сортов, а также совместимости опыления между различными сортами, что может привести к Ксении. Ключевым аспектом изучения механизмов формирования Ксении является выяснение того, каким образом отцовская информация, переносимая пыльцой, может вызывать транскрипционную экспрессию и регулировать появление Ксении во время роста и развития плодов. Хотя предыдущие исследования изучали молекулярные механизмы образования Ксении, они были ограничены существующей классификацией, поскольку исследования, сосредоточенные на Ксении съедобной части семени, не могут отразить, получила ли ткань, образованная Ксенией, отцовскую информацию через двойное оплодотворение. Поскольку имеющиеся исследования механизмов Ксении ограничены существующей парадигмой исследований, в настоящем исследовании были предложены три типа Ксении, включая Ксению с двойным оплодотворением, Ксению без двойного оплодотворения и комбинированную Ксению. Этот новый метод классификации, который рассматривает вопрос о том, происходит ли появление Ксении из ткани, образованной двойным оплодотворением, не только решает недостатки существующей классификации, но и обеспечивает новый подход к исследованию механизмов формирования Ксении.
HortScience Том 55: Выпуск 7
https://journals.ashs.org/hortsci/view/ ... e-p980.xml