Concomitant phytonutrient and transcriptome analysis of mature fruit and leaf tissues of tomato (Solanum lycopersicum L. cv. Oregon Spring) grown using organic and conventional fertilizer
Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Analyse concomitante des phytonutriments et du transcriptome des fruits mûrs et des tissus foliaires de la tomate (Solanum lycopersicum L. cv. Oregon Spring) cultivée avec des engrais organiques et conventionnels
Titre anglais
Concomitant phytonutrient and transcriptome analysis of mature fruit and leaf tissues of tomato (Solanum lycopersicum L. cv. Oregon Spring) grown using organic and conventional fertilizer
Auteur(s)
- SHARPE Richard M.
- GUSTAFSON Luke
- HEWITT Seanna
- KILIAN Benjamin
- CRABB James
- HENDRICKSON Christopher
- JIWAN Derick
- ANDREWS Preston
- DHINGRA Amit
Editeur(s)
Autre(s)
Id
FMBWEEU4
Version
2165
Date ajout
28 octobre 2020 12:26
Date modification
4 novembre 2020 12:40
Résumé français
Des niveaux accrus d'antioxydants, de composés phénoliques, de caroténoïdes et de vitamine C ont été signalés pour plusieurs cultures cultivées avec des engrais organiques, mais avec des pénalités de rendement. Alors que les pratiques agricoles biologiques continuent à se développer et à trouver la faveur, il est essentiel de comprendre les fondements moléculaires des facteurs qui limitent les rendements des cultures biologiques. Une analyse phytochimique et transcriptomique concomitante a été réalisée sur des fruits mûrs et des tissus foliaires dérivés de Solanum lycopersicum L. «Oregon Spring» cultivé dans des conditions d’engrais organique et conventionnel pour évaluer les hypothèses suivantes. 1. La gestion des engrais organiques du sol entraîne une plus grande allocation des ressources issues de la photosynthèse à la synthèse des métabolites secondaires qu'à la croissance des plantes, et 2. Les gènes impliqués dans les changements dans l'accumulation de phytonutriments sous régime d'engrais organiques présenteront une expression différentielle et que la croissance sous différents traitements d'engrais provoquera une réponse différentielle du génome de la tomate. Ces deux hypothèses ont été confirmées, suggérant un ajustement de l'activité métabolique et génomique de la plante en réponse à différents engrais. Le traitement aux engrais organiques a montré une activation des processus photo-inhibiteurs par l'activation différentielle des gènes de transport et d'assimilation de l'azote, entraînant une accumulation plus élevée de phytonutriments. Ces informations peuvent être utilisées pour identifier les allèles pour les cultures de sélection qui permettent une utilisation efficace des intrants biologiques.
Résumé anglais
Enhanced levels of antioxidants, phenolic compounds, carotenoids and vitamin C have been reported for several crops grown under organic fertilizer, albeit with yield penalties. As organic agricultural practices continue to grow and find favor it is critical to gain an understanding of the molecular underpinnings of the factors that limit the yields in organically farmed crops. Concomitant phytochemical and transcriptomic analysis was performed on mature fruit and leaf tissues derived from Solanum lycopersicum L. ‘Oregon Spring’ grown under organic and conventional fertilizer conditions to evaluate the following hypotheses. 1. Organic soil fertilizer management results in greater allocation of photosynthetically derived resources to the synthesis of secondary metabolites than to plant growth, and 2. Genes involved in changes in the accumulation of phytonutrients under organic fertilizer regime will exhibit differential expression, and that the growth under different fertilizer treatments will elicit a differential response from the tomato genome. Both these hypotheses were supported, suggesting an adjustment of the metabolic and genomic activity of the plant in response to different fertilizers. Organic fertilizer treatment showed an activation of photoinhibitory processes through differential activation of nitrogen transport and assimilation genes resulting in higher accumulation of phytonutrients. This information can be used to identify alleles for breeding crops that allow for efficient utilization of organic inputs.
Note
None
CRAW tags
- AB - Utile à l'AB
- FREDO fertilisation
- FREDO qualité des produits
- PRODUIT tomatoes
- comparaison
- fruit
- vitamine c
WEB tags
- fertilizers
- gene expression
- gene ontologies
- leaves
- nitrates
Titre de la publication
PLOS ONE
Volume
15
Pages
e0227429
Date caractères
13 janv. 2020
Date publication
13 janvier 2020
Doi
10.1371/journal.pone.0227429
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Issn
1932-6203
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