Låsning af blåbærkvalitet:Rollen af ​​kutikulær voks

Cutikulær voks beskytter frugt ved at reducere vandtab og påvirke farven. De er en blanding af meget langkædede alifatiske og cykliske forbindelser, der varierer mellem frugtarter. I blåbær er triterpenoider og β-diketoner mest udbredt.

Imidlertid er deres biosyntese og genetiske regulering ikke godt forstået. Derfor var der behov for en omfattende undersøgelse for at udforske den transkriptionelle regulering af kutikulær voksbiosyntese og dens indvirkning på frugtkvaliteten.

Forskere fra University of British Columbia, Canadas Michael Smith Genome Sciences Center og British Columbia Blueberry Council har udført en undersøgelse af kutikulær voksbiosyntese i nordlige highbush-blåbær.

Undersøgelsen blev offentliggjort den 9. januar 2024 i tidsskriftet Horticulture Research . Det undersøger, hvordan transkriptionel regulering af cutikulær voksaflejring påvirker frugtvandtab og overfladefarve under modning og opbevaring efter høst.

Ved at analysere transkriptomændringer og metabolitprofiler har undersøgelsen til formål at identificere nøglegener involveret i voksbiosyntese og give indsigt i forbedring af blåbærfrugtkvalitet gennem vokshåndtering.

Undersøgelsen afslørede, at indholdet af kutikulær voks i blåbær ændrer sig væsentligt under modning og opbevaring efter høst. Til at begynde med falder det totale voksindhold, efterhånden som frugten modnes, hvilket hovedsageligt tilskrives frugtekspansion. Men under opbevaring er der en bemærkelsesværdig stigning i voksindholdet, hvilket indikerer de novo biosyntese.

Forskningen identificerede 54 forskellige voksforbindelser, hvor triterpenoider er de mest udbredte, efterfulgt af β-diketoner. Transkriptomanalyse fremhævede et netværk af gener involveret i kutikulær voksbiosyntese. Navnlig blev fem OSC-lignende gener identificeret, der koder for enzymer, der er ansvarlige for triterpenoidproduktion.

Ekspressionen af ​​disse gener, sammen med tre CYP716A-lignende gener, korrelerede med akkumuleringen af ​​større voksforbindelser som oleanolsyre og ursolsyre. Eksogen påføring af abscisinsyre (ABA) viste sig at inducere ekspressionen af ​​triterpenoid biosyntetiske gener, hvilket førte til øget voksindhold og ændret vokssammensætning. Dette resulterede i reduceret frugtvandtab og forbedret overfladefarve, især øget lyshed.

Undersøgelsen giver en omfattende forståelse af de molekylære mekanismer, der ligger til grund for kutikulær voksbiosyntese i blåbær. Det fremhæver potentialet ved at manipulere voksbiosynteseveje for at forbedre frugtkvalitetsegenskaber, såsom reduceret vandtab og øget visuel appel, under opbevaring efter høst.

Dr. Simone Castellarin, den tilsvarende forfatter, udtalte:"Vores resultater kaster lys over de komplekse regulatoriske netværk, der kontrollerer kutikulær voksbiosyntese i blåbær. Ved at forstå disse molekylære mekanismer kan vi udvikle strategier til at forbedre frugtkvaliteten og forlænge holdbarheden, hvilket gavner begge producenter og forbrugere."

Undersøgelsens indsigt er afgørende for blåbærindustrien. Manipulering af voksbiosyntesegener kan forbedre frugtkvalitetsegenskaber som reduceret vandtab og bedre overfladefarve, hvilket forlænger holdbarheden og salgbarheden. Disse resultater kan også gavne andre frugter. Fremtidig forskning kan fokusere på avl eller genteknologi for at optimere vokssammensætningen, forbedre frugtens modstandsdygtighed og kvalitet under opbevaring.

Flere oplysninger: Yifan Yan et al., Cuticular wax biosynthesis in blueberries (Vaccinium corymbosum L.):Transskription og metabolitændringer under modning og opbevaring påvirker vigtige frugtkvalitetsegenskaber, Harticulture Research (2024). DOI:10.1093/time/uhae004

Journaloplysninger: Gavebrugsforskning

Leveret af TranSpread