Significance This study reports the cloning of a tomato gene, SlKLUH , that controls fruit mass by increased cell layers and delayed fruit ripening. In addition, we identified a potential regulatory SNP in the promoter of SlKLUH that is significantly associated with the fruit mass. Altogether, our study encompasses several genetic analyses, as well as association mapping, plant transformation experiments, and phenotypic evaluations to offer insights into the molecular basis of the regulation of tomato fruit mass, a critical trait in the domestication of fruit and vegetable crops.

Domestication of fruit and vegetables resulted in a huge diversity of shapes and sizes of the produce. Selections that took place over thousands of years of alleles that increased fruit weight and altered shape for specific culinary uses provide a wealth of resources to study the molecular bases of this diversity. Tomato (Solanum lycopersicum) evolved from a wild ancestor (S. pimpinellifolium) bearing small and round edible fruit. Molecular genetic studies led to the identification of two genes selected for fruit weight: FW2.2 encoding a member of the Cell Number Regulator family; and FW3.2 encoding a P450 enzyme and the ortholog of KLUH. Four genes were identified that were selected for fruit shape: SUN encoding a member of the IQD family of calmodulin-binding proteins leading to fruit elongation; OVATE encoding a member of the OVATE family proteins involved in transcriptional repression leading to fruit elongation; LC encoding most likely the ortholog of WUSCHEL controlling meristem size and locule number; FAS encoding a member in the YABBY family controlling locule number leading to flat or oxheart shape. For this article, we will provide an overview of the putative function of the known genes, when during floral and fruit development they are hypothesized to act and their potential importance in regulating morphological diversity in other fruit and vegetable crops.

Shapes of edible plant organs vary dramatically among and within crop plants. To explain and ultimately employ this variation towards crop improvement, we determined the genetic, molecular and cellular bases of fruit shape diversity in tomato. Through positional cloning, protein interaction studies, and genome editing, we report that OVATE Family Proteins and TONNEAU1 Recruiting Motif proteins regulate cell division patterns in ovary development to alter final fruit shape. The physical interactions between the members of these two families are necessary for dynamic relocalization of the protein complexes to different cellular compartments when expressed in tobacco leaf cells. Together with data from other domesticated crops and model plant species, the protein interaction studies provide possible mechanistic insights into the regulation of morphological variation in plants and a framework that may apply to organ growth in all plant species.

 Peppers (Capsicum spp.) rank among the most widely consumed spices globally. Fruit color, serving as a determinant for use in food colorants and cosmeceuticals and an indicator of nutritional content, significantly influences market quality and price. Cultivated Capsicum species display extensive phenotypic diversity, especially in fruit coloration. Our study leveraged the genetic variance within four Capsicum species (Capsicum baccatum, Capsicum chinense, Capsicum frutescens, and Capsicum annuum) to elucidate the genetic mechanisms driving color variation in peppers and related Solanaceae species. We analyzed color metrics and chromatic attributes (Red, Green, Blue, L*, a*, b*, Luminosity, Hue, and Chroma) on samples cultivated over six years (2015–2021). We resolved genomic regions associated with fruit color diversity through SNPs obtained from Genotyping by Sequencing (GBS) and genome-wide association study (GWAS) with a Multi-Locus Mixed Linear Model (MLMM). Significant SNPs with FDR correction were identified, within the Cytochrome P450, MYB-related genes, Pentatricopeptide repeat proteins, and ABC transporter family were the most common among the four species, indicating comparative evolution of fruit colors. We further validated the role of a pentatricopeptide repeat-containing protein (Chr01:31205460) and a cytochrome P450 enzyme (Chr08:45351919) via competitive allele-specific PCR (KASP) genotyping. Our findings advance the understanding of the genetic underpinnings of Capsicum fruit coloration, with developed KASP assays holding potential for applications in crop breeding and aligning with consumer preferences. This study provides a cornerstone for future research into exploiting Capsicum's diverse fruit color variation.

In the rice agroecosystems of Southeast Asia, rice root knot nematode (Meloidogyne graminicola) significantly impairs yield, representing a major species within the 'graminis-group' known for its morphological similarities with other root knot nematodes (RKNs). This study delves into the variations in reproductive potential, morphology, morphometrics, and genetic diversity among thirty RKN populations in rice across three distinct agroecological zones in Jharkhand, India. Despite notable differences in reproductive potential among the populations, morphological and morphometric correlations to reproductive potential were inconclusive. However, male and juvenile morphometrics were crucial for identifying intraspecific variability. Genetic analysis utilizing five molecular markers (ITS, 18 S rRNA, D2-D3 of 28 S, COX-I, and COX-II) affirmed the populations as M. graminicola, with ITS marker revealing significant intraspecific variability. Phylogenetic analysis underscored the close relationship between M. oryzae and M. graminicola, distinct from other mitotic RKN species. Low genetic distance and nucleotide diversity, coupled with high haplotype diversity, negative Tajima's D, and Fu's Fs of haplotype network analysis, suggested that all M. graminicola populations are expanding. These findings highlight the urgent need for comprehensive management strategies against M. graminicola, providing valuable insights for growers, extension officials, and plant breeders to develop targeted management approaches and resistance breeding programs.