Forbedring af loquat frugtkvalitet med methyljasmonat:En undersøgelse af sukkermetabolisme og genekspressionsdynamik

Et forskerhold undersøgte dynamikken af ​​opløselige sukkerarter i "Zaozhong 6" loquat frugter efter behandling med methyljasmonat (MeJA). Deres resultater afslørede, at MeJA accelererer sukkerophobning og øger sukker-syre-forholdet i fuldt modne loquats, hvilket væsentligt forbedrer frugtkvaliteten. Denne undersøgelse dykkede også ned i de molekylære mekanismer, der regulerer sukkermetabolisme, og bemærkede betydelige ændringer i ekspressionen af ​​nøglegener såsom FK, HK, SPP, SPS og SS.

Disse indsigter tilbyder potentielle anvendelser til at optimere frugtmodning og -kvalitet og giver en dybere forståelse af de regulatoriske processer, der påvirker frugtudvikling, og baner vejen for fremtidige landbrugspraksis til at forbedre frugtkvaliteten gennem målrettede biokemiske behandlinger.

Loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) er et flerårigt frugttræ, der stammer fra Kina og er medlem af Rosaceae-familien. Den er rig på næringsstoffer som vitamin A og B6 og er berømt for sin korte holdbarhed på grund af sit sarte kød.

Trods dens ernæringsmæssige værdi står dyrkningen af ​​loquat over for udfordringer, herunder reducerede sukkerniveauer og høj frugtsyre, hvilket påvirker markedsværdien negativt. Forskning har vist, at MeJA kan påvirke frugtmodning og kvalitet ved at påvirke sukkermetabolismen og forbedre frugtegenskaber såsom sødme og lang levetid.

En undersøgelse offentliggjort i Fruit Research den 24. april 2024 udforsker potentielle forbedringer i frugtkvaliteten.

I denne undersøgelse undersøgte forskere virkningen af ​​forskellige koncentrationer af MeJA på sukkermetabolisme i loquatfrugt ved at sprøjte loquatplanter med 0, 5, 10 og 15 mM MeJA og registrere ændringer i frugtvægt, størrelse og sukkerprofiler. RT-qPCR-teknikker blev anvendt til at analysere udtryk for sukkermetabolisme-relaterede gener.

Det er bemærkelsesværdigt, at 10 mM MeJA-behandling øgede frugtvægten signifikant med 26,94 % og diameteren med 11,40 % på det fuldt modne stadie, mens sukker-syre-forholdet steg til 110,78, hvilket var 2,4 gange højere end kontrollen. MeJA-behandling øgede også indholdet af opløseligt sukker med op til 22,50 %. Frugtfructose, identificeret som det overvejende opløselige sukker, viste en stigning på 38,96 % i den 10 mM MeJA-behandlede frugt sammenlignet med kontrol på fuldmodent stadium.

På det opløselige sukkermetabolisme-genekspressionsniveau blev fructokinase-gener (EjFK1, EjFK2) opreguleret på tidlige stadier, mens nedregulering af EjFK4, EjFK6 og EjFK7 forekom på det modne grønne stadium under 10 mM MeJA-behandlingen. Tilsvarende varierede hexokinase-genekspressioner (EjHK1, EjHK2, EjHK3) betydeligt på tværs af forskellige stadier af frugtudvikling, hvilket indikerer et komplekst reguleringsmønster påvirket af MeJA.

Ifølge undersøgelsens seniorforsker, Faxing Chen, "Denne forskning giver værdifuld indsigt i de tidsmæssige ændringer i sukkersammensætningen under udvikling af loquat frugt, understreger MeJAs rolle i udformningen af ​​denne dynamik og fremhæver betydningen af ​​sukker-syreforholdet i frugt. kvalitetsbestemmelse."

Undersøgelsen fremhæver potentialet ved MeJA til at optimere frugtsukkersammensætningen og forbedre den overordnede frugtkvalitet gennem målrettede biokemiske forbedringer og præcis genregulering, hvilket understreger behovet for nøjagtige MeJA-anvendelsesstrategier i loquatdyrkning.

Flere oplysninger: Songfeng Ma et al, Afsløring af indflydelsen af ​​methyljasmonat på vigtige sukkermetabolismegener i udviklingen af ​​loquat frugt, Fruit Research (2024). DOI:10.48130/frures-0024-0009

Leveret af Chinese Academy of Sciences