Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Melonsmag afkodet:De genetiske nøgler til aromatisk mangfoldighed

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Melonaroma påvirker i høj grad forbrugernes præferencer og frugtkvalitet. Climacteric meloner producerer flere estere, mens ikke-klimakteriske meloner har flere aldehyder. At forstå disse genetiske forskelle er afgørende for at avle bedre meloner. Selvom gener involveret i biosyntese af flygtige organiske forbindelser (VOC) er blevet identificeret, mangler der stadig et omfattende genetisk kort. Der er behov for dybdegående forskning for at afdække det genetiske grundlag for melonaroma og modningsadfærd.



Forskere ved Center for Research in Agricultural Genomics (CRAG) har gjort betydelige fremskridt med at forstå den genetiske regulering af flygtig produktion i meloner. Deres undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Horticulture Research den 16. januar 2024, dykker ned i den kontrasterende modningsadfærd i to samlinger af melon introgression line (IL) og giver ny indsigt i det genetiske grundlag for frugtaroma.

Denne undersøgelse undersøger den genetiske regulering af flygtig produktion i meloner og identificerer over 1000 kvantitative egenskabsloci (QTL'er), der påvirker aroma og modning. Nøgleresultater fremhæver specifikke kromosomer, der påvirker ester- og aldehydniveauer, hvilket bidrager til unikke aromaer i klimakteri og ikke-klimakterimeloner, hvilket hjælper avlsprogrammer, der sigter mod at forbedre frugtkvaliteten.

Forskerholdet gennemførte en omfattende analyse af de flygtige profiler af to gensidige IL-samlinger fra "Piel de Sapo" (PS) og "Védrantais" (VED) meloner. Undersøgelsen fokuserede på at identificere kvantitative træk loci (QTL'er), der er ansvarlige for VOC'er, der bidrager til melonaroma.

Heatmap, der viser korrelationsmatrixen mellem IL'er og flygtige forbindelser, og IL'er dendrogrammer for både PS IL'er og VED IL'er populationer. Kemiske grupper er kodet til venstre sorteret fra top til bund:aldehyder (grøn), alkoholer (blå), aromatiske/benzenoider (brune), estere (røde), furaner og laktoner (lilla), ketoner (lyserød), svovl (gul) ) og terpener (orange). Kredit:Havebrugsforskning

Mere end 1000 QTL'er blev påvist, hvilket indikerer en kompleks genetisk regulering af aromaforbindelser. Nøgleresultater afslørede, at introgressioner på kromosomerne 3, 5, 6, 7 og 8 signifikant påvirkede balancen mellem estere og aldehyder, som er kritiske for de forskellige aromaprofiler af klimakteri og ikke-klimatiske meloner. Kromosom 3 og 8 var særligt bemærkelsesværdige for deres rolle i at modificere ester-aldehydbalancen med specifikke QTL'er knyttet til kendte modningsrelaterede gener såsom ETHQV8.1 og ETHQV6.3.

PS-allelerne på kromosom 2, 6, 10 og 11 øgede esterindholdet i VED-meloner, mens flere regioner, der ikke var relateret til modning, påvirkede terpenniveauer. Disse resultater øger vores forståelse af den genetiske kontrol af melonaroma og giver værdifuldt genetisk materiale til avlsprogrammer, der sigter mod at forbedre frugtsmag og kvalitet.

Dr. Jordi Garcia-Mas, en førende forsker ved CRAG, udtalte:"Vores undersøgelse fremmer betydeligt viden om de genetiske faktorer, der styrer melonaroma og modning. Ved at identificere nøgle QTL'er og kandidatgener kan vi bedre forstå det komplekse samspil mellem genetik og frugtkvalitetsegenskaber. Disse indsigter er afgørende for at udvikle melonsorter med forbedrede smag, der opfylder både forbrugernes præferencer og markedskrav."

Denne undersøgelses resultater har betydelige implikationer for melonavl, hvilket muliggør udviklingen af ​​sorter med forbedret smag og forlænget holdbarhed ved at identificere vigtige genetiske loci for aroma. Disse fremskridt gavner landbruget og imødekommer forbrugernes efterspørgsel efter frugter af høj kvalitet. Indsigten kunne også forbedre andre frugtafgrøder, hvilket kan føre til bredere fremskridt inden for havebrugsgenetik.

Flere oplysninger: Carlos Mayobre et al., Genetisk regulering af flygtig produktion i to samlinger af melonintrogressionslinje med kontrasterende modningsadfærd, Harticulture Research (2024). DOI:10.1093/hr/uhae020

Journaloplysninger: Gavebrugsforskning

Leveret af NanJing Agricultural University




Varme artikler