Genovervejelse af modning:Ethylener udvidede rollen i jordbærfrugtudvikling og modning

Et forskerhold har opdaget en potentiel rolle for ethylen i modningen af ​​jordbærfrugter, specifikt den ægte frugt - achenes - indlejret i den kødfulde beholder. Dette fund udfordrer det traditionelle synspunkt om, at jordbær har en minimal afhængighed af ethylen til frugtudvikling.

Undersøgelsen fremhæver nødvendigheden af ​​avancerede værktøjer såsom ethylendetektionssensorer og gensplejsede mutanter for yderligere at undersøge ethylens roller. Disse indsigter kan føre til forbedret frugtkvalitet og modningsteknikker, hvilket giver betydelige konsekvenser for landbrugspraksis og fødevareproduktion.

Jordbær værdsættes for deres dejlige udseende, smag og næringsindhold, hvilket gør dem til en ideel model til at studere frugtudvikling og modning. Aktuel forskning har i vid udstrækning undersøgt rollen af ​​plantehormoner som auxin og gibberellinsyre i den tidlige udvikling, mens abscisinsyre spiller en kritisk rolle i modningsstadier. Imidlertid forbliver ethylens rolle, et nøglehormon i modning, tvetydig i jordbær.

Traditionelt anses jordbær for at være en ikke-klimakterisk frugt og er mindre afhængig af ethylen under frugtudvikling. Denne klassificering overser den varierede ethylenproduktion på tværs af vævsheterogeniteten af ​​en høstfrugt. I lyset af den komplekse struktur af høstede jordbær, som inkluderer bægeret, beholderen og achenes, er yderligere forskning nødvendig for at belyse ethylens specifikke funktion i modningsprocessen af ​​disse heterogene væv.

Studiet offentliggjort i Fruit Research den 2. april 2024 bestemmer ethylenproduktionen på forskellige stadier og heterogene væv for at udforske effekten af ​​ethylen på jordbærfrugtudviklingen.

Forskere opdagede, at ethylenproduktionen steg under de store grønne (BG), drejning (T) og halvrøde (HR) stadier, når bægeret blev fjernet, hvilket indikerer en mulig sår-induceret produktion af ethylen. Denne produktion er forbundet med opreguleringen af ​​ACC-syntasegener (ACS) i beholderen, hvilket fremhæver, hvordan fysisk skade kan øge ethylenproduktionen.

Derudover producerede bægeret i fem stadier, hvor bægeret var intakt, betydeligt mere ethylen end frugten, især på det lille grønne (SG) stadium, hvilket tyder på, at bægeret bidrager med en betydelig mængde ethylen under frugtvækst og modning.

For at undersøge niveauerne af ethylenproduktion i beholderen og achenes, udførte forskerne et eksperiment, hvor fjernelse af achenes førte til en signifikant stigning i ethylenproduktionen, næsten fire gange så meget som beholderen alene. Desuden øgede fodring af ethylenbiosyntetisk precursor ACC til achenes og beholderne betydeligt ethylenniveauerne, især i beholderne, hvilket tyder på, at disse væv kan have en høj baseline ACO-aktivitet.

Dette uventede resultat indikerer et komplekst samspil mellem ACC-transport og ethylenproduktion i frugten, hvilket peger på muligheden for lokaliseret ACO-aktivitet ved achene-beholderforbindelsen, potentielt lettet af vaskulær transport.

Studiets seniorforsker, Dongdong Li, siger:"Denne indviklede proces vil sandsynligvis have ringvirkninger på den efterfølgende vækst og modning af beholderen."

Overordnet set påpeger denne perspektiviske artikel, at den indviklede mekanisme understreger ethylens nuancerede rolle i jordbærfrugtudviklingen, hvilket nødvendiggør yderligere undersøgelse for at belyse dens fulde virkning, især hvordan ethylen og andre hormonelle signaler interagerer i jordbærets heterogene væv.

Flere oplysninger: Huixin Chen et al., Spark to blaze:Rollen af ​​ethylen i achenes og krusningens indflydelse på jordbærfrugtvækst og -modning, Fruit Research (2024). DOI:10.48130/frures-0024-0008

Leveret af Chinese Academy of Sciences