Wetenschap
Het ontsluiten van de genetische blauwdruk van appels:vorm- en maatkenmerken onthuld
De appelsector staat voor de uitdaging van genetische uniformiteit, waarbij een paar dominante cultivars de genetische basis verkleinen. Deze afname van de diversiteit, nog verergerd door de onvoorspelbare gevolgen van de klimaatverandering op de fruitkwaliteit en -opbrengst, onderstreept de urgentie om de genetische diversiteit binnen de appelteelt te vergroten.
Er is een cruciale behoefte aan appelvariëteiten die bestand zijn tegen omgevingsstress en tegelijkertijd commercieel levensvatbaar blijven. Gezien deze uitdagingen is een diepgaand onderzoek naar de genetische determinanten van cruciale appelkenmerken, met name de vruchtgrootte en -vorm, essentieel.
Recent onderzoek van het Center for Research in Agricultural Genomics (CRAG) heeft hun begrip van appelgenetica vergroot. Hun onderzoek, gepubliceerd op 19 december 2023 in Horticulture Research , heeft een robuuste genomische analyse toegepast om genen te identificeren die verband houden met de grootte en vorm van appelvruchten.
Deze studie onderzoekt de genomische onderbouwing van de grootte en vorm van appelvruchten, waarbij gebruik wordt gemaakt van een uitgebreide dataset die 355 appelgenotypes van de REFPOP omvat (een Europese verzameling van 534 genotypen (toetredingen en nakomelingen) die het huidige Europese veredelingskiemplasma vertegenwoordigen.
Door middel van genoombrede associatie (GWAS) identificeerde het onderzoeksteam 59 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) die verband hielden met deze eigenschappen, waardoor 71 kwantitatieve trait nucleotides (QTNs) werden onthuld, verspreid over de chromosomen, met uitzondering van chromosomen 10 en 15. De ontdekking van 34 QTNs Het beïnvloeden van de grootte en het beïnvloeden van de vorm heeft een nieuw licht geworpen op de genetische complexiteit die deze eigenschappen beheerst.
De studie bracht vooral genen als MdOFP17 en MdOFP4 onder de aandacht, die uiteenlopende expressieniveaus vertonen in cultivars met verschillende vruchtvormen, wat hun cruciale rol in de vruchtontwikkeling aangeeft. De RNA-seq-gegevensanalyse ondersteunt de rol van deze genen bij vormregulatie verder en biedt een genetische lens waardoor de fenotypische diversiteit onder appelcultivars kan worden bekeken.
Het grondige onderzoek van het genetische raamwerk van de kenmerken van appelfruit heeft niet alleen het wetenschappelijke inzicht verrijkt, maar heeft ook tastbare genetische markers opgeleverd die het appelveredelingsproces kunnen verfijnen en versnellen.
Dr. Maria José Aranzana, de corresponderende auteur van het onderzoek, benadrukt:"Onze bevindingen hebben de weg vrijgemaakt voor een meer gerichte aanpak van de appelveredeling, waarbij de nadruk niet alleen ligt op het verbeteren van de opbrengst en ziekteresistentie, maar ook op het voldoen aan de voorkeuren van de consument voor specifieke fruiteigenschappen. zoals grootte en vorm."
De identificatie van deze genetische markers zou de appelveredeling radicaal kunnen veranderen, waardoor de ontwikkeling van nieuwe rassen mogelijk wordt die visuele aantrekkingskracht combineren met het vermogen zich aan te passen aan diverse klimaten en ziektes te weerstaan. Dit genetische inzicht heeft het potentieel om de appelproductie richting een grotere duurzaamheid te sturen en zou het landschap van de appelsector aanzienlijk kunnen veranderen.