Das Genom von Areca catechu liefert Einblicke in die Geschlechtsbestimmung von monözischen Pflanzen

Die Areca-Palme (Areca catechu) hat einen monözischen Spadix, mit männlichen Blüten auf der apikalen Seite und weiblichen auf der basalen Seite. Hier haben wir eine Multiomics-Analyse angewendet, um die Geschlechtsbestimmung und die Entwicklung der Blütenorgane bei Areca-Palmen zu untersuchen. Wir haben ein Referenzgenom auf Chromosomenebene von A. catechu mit 16 Pseudochromosomen erstellt, das 2,73 Gb umfasst und 31.406 Gene kodiert. Daten aus RNA-seq und ATAC-seq (Assay zur sequenziellen Zugänglichkeit von Transposasen für Chromatin) deuteten darauf hin, dass Gene, die an der Synthese von Jasmonensäure (JA) und der Signaltransduktion beteiligt sind, zwischen weiblichen und männlichen Blüten durch epigenetische Modifikationen unterschiedlich exprimiert wurden. Die JA-Konzentration in weiblichen Blüten war c. 10-mal höher als in männlichen Blüten der gleichen Blüte, während die JA-Konzentration in zwittrigen Blüten abnormaler Blütenstände etwa doppelt so hoch war wie in männlichen Blüten normaler Blütenstände. JA fördert die Entwicklung von weiblichen Blütenorganen, indem es die Expression von B-Funktionsgenen, einschließlich AGL16, AP3, PIb und PIc, verringert. Es gibt auch eine Region auf Pseudochromosom 15, die geschlechtsbezogene Gene wie CYP703, LOG, GPAT, AMS und BiP beherbergt. Unter ihnen wurden CYP703, AMS und BiP spezifisch in männlichen Blüten exprimiert.