Tomato Flower Abnormalities Induced by Low Temperatures Are Associated with Changes of Expression of MADS-Box Genes1

Abstract

Flower and fruit development in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) were severely affected when plants were grown at low temperatures, displaying homeotic and meristic transformations and alterations in the fusion pattern of the organs. Most of these homeotic transformations modified the identity of stamens and carpels, giving rise to intermediate organs. Complete homeotic transformations were rarely found and always affected organs of the reproductive whorls. Meristic transformations were also commonly observed in the reproductive whorls, which developed with an excessive number of organs. Scanning electron microscopy revealed that meristic transformations take place very early in the development of the flower and are related to a significant increase in the floral meristem size. However, homeotic transformations should occur later during the development of the organ primordia. Steadystate levels of transcripts corresponding to tomato MADS-box genes TM4, TM5, TM6, and TAG1 were greatly increased by low temperatures and could be related to these flower abnormalities. Moreover, in situ hybridization analyses showed that low temperatures also altered the stage-specific expression of TM4.

Characterization ofMdMADS2, a Member of theSQUAMOSASubfamily of Genes, in Apple1

“…In contrast to these genes, BoiAP1 from broccoli, a member of the Brassicaceae, is expressed in the stamen primordia (Carr and Irish, 1997). Moreover, expression of TM4, a SQUA homolog of tomato, is observed in all of the floral organs when plants are grown at low temperature (Lozano et al, 1998).…”

Mutation at the tomato EXCESSIVE NUMBER OF FLORAL ORGANS (ENO) locus impairs floral meristem development, thus promoting an increased number of floral organs and fruit size

“…The significance of pairwise comparisons between genotypes was assessed by using LSD test (P<0.01). SEM analysis were carried out as described by Lozano et al [25]. Plant tissue was fixed in FAEG and stored in 70% ethanol.…”

Análisis del cuajado y desarrollo partenocárpico del fruto en solanáceas: identificación de genes implicados

“…Las bajas temperaturas también impiden el cuajado, en este caso el efecto se debe sobre todo a problemas en el gametofito masculino, problemas en la microsporogénesis, germinación del grano de polen, progresión del tubo polínico, etc. Además las bajas temperaturas provocan alteraciones en la morfología de la flor (Lozano et al, 1998). Junto a la temperatura, la humedad y la luminosidad también influyen en el cuajado.…”

“…Además se producen alteraciones en el patrón de fusión de los órganos y en menor medida cambios de identidad de órganos florales. Todos estos cambios son más pronunciados en los verticilos reproductivos y están relacionados con cambios en niveles de expresión de factores de transcripción (Lozano et al, 1998).…”

“…Además se producen alteraciones en el patrón de fusión de los órganos y en menor medida cambios de identidad de órganos florales. Todos estos cambios son más pronunciados en los verticilos reproductivos y están relacionados con cambios en niveles de expresión de factores de transcripción (Lozano et al, 1998).En cuanto al desarrollo de los gametofitos, proceso del que depende en gran medida el éxito de la fecundación y posterior desarrollo del fruto, la temperatura tiene una importancia crucial. Aunque la cantidad de granos de polen viables producidos por cada flor depende del cultivar, temperaturas extremas afectan a la meiosis de las células madres del polen y a la formación de las tétradas.…”