Wetenschap
De kwaliteit van bosbessen ontsluiten:de rol van cuticulaire was
Cuticulaire wassen beschermen fruit door waterverlies te verminderen en de kleur te beïnvloeden. Ze zijn een mix van alifatische en cyclische verbindingen met een zeer lange keten, variërend per fruitsoort. In bosbessen komen triterpenoïden en β-diketonen het meest voor.
Hun biosynthese en genetische regulatie zijn echter niet goed begrepen. Er was dus een uitgebreid onderzoek nodig om de transcriptionele regulatie van de biosynthese van cuticulaire was en de impact ervan op de vruchtkwaliteit te onderzoeken.
Onderzoekers van de Universiteit van British Columbia, het Canadese Michael Smith Genome Sciences Center en de British Columbia Blueberry Council hebben een onderzoek uitgevoerd naar de biosynthese van cuticulaire was in bosbessen uit het noorden.
Het onderzoek werd op 9 januari 2024 gepubliceerd in het tijdschrift Horticulture Research . Het onderzoekt hoe de transcriptionele regulatie van cuticulaire wasafzetting het waterverlies en de oppervlaktekleur van fruit beïnvloedt tijdens het rijpen en bewaren na de oogst.
Door transcriptoomveranderingen en metabolietenprofielen te analyseren, wil het onderzoek de belangrijkste genen identificeren die betrokken zijn bij wasbiosynthese en inzichten verschaffen in het verbeteren van de kwaliteit van bosbessenfruit door middel van wasbeheer.
Uit het onderzoek bleek dat het cuticulaire wasgehalte in bosbessen aanzienlijk verandert tijdens het rijpen en bewaren na de oogst. Aanvankelijk neemt het totale wasgehalte af naarmate het fruit rijpt, wat voornamelijk wordt toegeschreven aan de uitzetting van het fruit. Tijdens opslag is er echter een opmerkelijke toename van het wasgehalte, wat wijst op de novo biosynthese.
Het onderzoek identificeerde 54 verschillende wasverbindingen, waarvan triterpenoïden het meest voorkomen, gevolgd door β-diketonen. Transcriptoomanalyse bracht een netwerk van genen aan het licht die betrokken zijn bij de biosynthese van cuticulaire was. Er zijn met name vijf OSC-achtige genen geïdentificeerd, die coderen voor enzymen die verantwoordelijk zijn voor de productie van triterpenoïden.
De expressie van deze genen, samen met drie CYP716A-achtige genen, correleerde met de accumulatie van belangrijke wasverbindingen zoals oleanolzuur en ursolzuur. Exogene toepassing van abscisinezuur (ABA) bleek de expressie van triterpenoïde biosynthetische genen te induceren, wat leidde tot een verhoogd wasgehalte en een veranderde wassamenstelling. Dit resulteerde in minder fruitwaterverlies en een verbeterde oppervlaktekleur, vooral in een grotere lichtheid.
De studie biedt een uitgebreid inzicht in de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de biosynthese van cuticulaire was in bosbessen. Het benadrukt het potentieel van het manipuleren van wasbiosyntheseroutes om de kwaliteitseigenschappen van fruit te verbeteren, zoals minder waterverlies en verbeterde visuele aantrekkingskracht, tijdens opslag na de oogst.
Dr. Simone Castellarin, de corresponderende auteur, verklaarde:"Onze bevindingen werpen licht op de complexe regulerende netwerken die de biosynthese van cuticulaire was in bosbessen controleren. Door deze moleculaire mechanismen te begrijpen, kunnen we strategieën ontwikkelen om de fruitkwaliteit te verbeteren en de houdbaarheid te verlengen, wat beide producenten ten goede komt. en consumenten."
De inzichten uit het onderzoek zijn cruciaal voor de blauwe bessensector. Het manipuleren van wasbiosynthesegenen kan de eigenschappen van de vruchtkwaliteit verbeteren, zoals minder waterverlies en een betere kleur van het oppervlak, waardoor de houdbaarheid en verkoopbaarheid worden verlengd. Deze bevindingen kunnen ook andere vruchten ten goede komen. Toekomstig onderzoek kan zich richten op veredeling of genetische manipulatie om de wassamenstelling te optimaliseren, waardoor de veerkracht en kwaliteit van het fruit tijdens opslag worden verbeterd.