מעורבות של ציטוקינין ואוקסין בתהליכי התפתחות של גמטות וזרעים בעגבנייה בתנאי עקת טמפרטורה ובמכלואים בין מיניים

להורמונים צמחיים תפקיד מפתח בבקרה על תהליכים פיזיולוגים רפרודוקטיביים בצמחים. מטרת מחקר זה הינה לנסות ולהבין את התפקיד של הורמונים ציטוקינין ואוקסין ואת האינטראקציה בין ההורמונים בתהליכי התפתחות הפרח והפרי, תוך שימת דגש על התפתחות הגמטות ועובר הזרע בעגבנייה. על מנת לענות לשאלת המחקר השתמשנו באנליזות ביטוי גנים ופרופיל ההורמונלי שנקבע מרקמות שונות של הפרח והפרי במהלך התפתחותם. בחרנו להתמקד בציטוקינין ואוקסין, להורמונים אלו תפקידי מפתח בתהליכי התפתחות שונים והם ידועים בבקרה ההדדית ביניהם. השתמשנו בצמחי עגבנייה שמבטאים סמני תגובה לציטוקינין (TCS::Neon-N7) ולאוקסין (PIAA::Scarlet-N7 או DR5::Scarlet-N7). ביטוי סמני התגובה בזמן ובמרחב נקבע באמצעות כלים מיקרוסקופיים. ביטוי הגנים והפרופיל ההורמונלי של רקמות הפרח והפרי מצביעות על מארג מורכב הן בזמן והן במרחב בין הורמונים ממשפחות כימיות שונות, ועל בקרה מורכבת של הורמונים אלו על תהליכי התפתחות רפרודוקטיביים. יתרה מכך, דפוס ביטוי סמני התגובה לציטוקינין ולאוקסין מצביע על דינמיקה מורכבת בין הורמונים אלו. האינטראקציה המעניינת ביותר נמצאה בתאי האבקן המקיפים את שק האבקה (תאי הטפטום, רקמת ההזנה של גרגרי האבקה), בגרגרי האבקה ובמהלך התפתחות העובר והאנדוספרם בזרע. בנוסף הורמונים אלו הראו ירידה בביטוי בתגובה לעקת טמפרטורה וירידה זו הייתה בקורלציה בירידה בחיוניות האבקה. בזרעים נמצא שזרעי מכלוא בין מיניים (Solanum Lycopersicum X Solanum Habrochaites) מראים שינויים הורמונליים ברקמות הזרע השונות, שינויים אלו היו בקורלציה לירידה דרמטית באחוז הנביטה. בעיות נביטה אלו מהוות חסם גנטי להכנסת תכונות חשובות להקניית עמידויות שונות ממיני בר למיני תרבות, לכן יש חשיבות בהבנת המנגנונים המולקולריים של חסמים רביתיים אלו. יש צורך במחקרים עתידים לברור מעורבות הורמונים בתהליכי התפתחות רפרודוקטיביים בעגבנייה, שישמשו ככליי עזר לתוכניות השבחה עתידיות.