Naukowcy odkryli genetyczne podstawy regulacji antocyjanów w morwie, identyfikując kluczowe geny, które mogą pomóc poprawić kolor owoców, wartość odżywczą i atrakcyjność rynkową.
Niedawne badania odkryły mechanizmy genetyczne stojące za zawartością antocyjanów w morwie, rzucając światło na czynniki kontrolujące kolor owoców i wartość odżywczą. Dzięki sekwencjonowaniu i porównaniu genomów dwóch różnych odmian morwy badacze zidentyfikowali kluczowe różnice genetyczne i podkreślili znaczącą rolę MaVHAG3 w produkcji antocyjanów. Odkrycia te zapewniają cenne ramy biotechnologiczne dla poprawy cech owoców morwy.
Owoce morwy słyną z żywych kolorów, wartości odżywczych i potencjalnych korzyści zdrowotnych. Antocyjany, główne pigmenty morwy fioletowej, są znane ze swoich właściwości przeciwutleniających i roli dla zdrowia ludzkiego. Jednakże zrozumienie podstaw genetycznych regulacji antocyjanów w owocach morwy stanowi wyzwanie ze względu na ich złożony genom. W związku z tymi wyzwaniami istnieje pilna potrzeba dogłębnych badań w celu lepszego zrozumienia pigmentacji owoców morwy i manipulowania nią.
Analiza genomu odmian morwy
23 kwietnia 2024 r. naukowcy z Southwest University w Chongqing w Chinach opublikowali kluczowe badanie pt. Badania ogrodnicze. Zespół wygenerował zespoły genomu uwzględniające haplotypy dla dwóch odmian morwy, „Zhongsang5801” (wysoka zawartość antocyjanów) i „Zhenzhubai” (niska zawartość antocyjanów). Ich wszechstronna analiza pozwoliła zidentyfikować kluczowe geny i mechanizmy regulacyjne leżące u podstaw zawartości antocyjanów w morwie, torując drogę do genetycznego udoskonalenia odmian morwy.
Badanie obejmowało sekwencjonowanie genomów „Zhongsang5801” (ZS5801) i „Zhenzhubai” (ZZB), a następnie szczegółową analizę porównawczą ich danych genomicznych i transkryptomicznych. Naukowcy zidentyfikowali MaVHAG3, typ wakuolowy H+-Gen podjednostki ATPazy G3, kluczowy w akumulacji antocyjanów. Porównując ekspresję genów na różnych etapach rozwoju, odkryli, że ZS5801 wykazywał znacznie wyższy poziom antocyjanów i flawonoidów w porównaniu z ZZB. Analiza ujawniła także rozszerzanie i kurczenie się syntazy flawonolu (FLS) i 4-reduktaza dihydroflawonolu (DFR) geny, które wpływają na przepływ węgla w szlakach biosyntezy antocyjanów. Odkrycia te podkreślają skomplikowane procesy genetyczne i molekularne regulujące zabarwienie owoców morwy.
Dr Aichun Zhao, autor korespondencyjny, skomentował: „Nasze badania dostarczają wszechstronnego zrozumienia mechanizmów genetycznych i molekularnych kontrolujących zawartość antocyjanów w morwie. Te spostrzeżenia mają kluczowe znaczenie dla opracowania nowych odmian o ulepszonych właściwościach odżywczych i estetycznych. Wygenerowane przez nas wysokiej jakości zespoły genomu posłużą jako cenne źródło przyszłych programów badawczych i hodowlanych”.
Wyniki tego badania mają istotne implikacje dla przemysłu rolnego i spożywczego. Rozumiejąc genetyczne podstawy regulacji antocyjanów, hodowcy mogą wyhodować odmiany morwy o wyższej zawartości antocyjanów, co pozwoli uzyskać owoce o lepszych profilach odżywczych i korzyściach zdrowotnych. Dodatkowo ulepszone cechy pigmentacji mogą poprawić atrakcyjność rynkową produktów z morwy. Badania te przygotowują także grunt pod dalsze badania nad innymi uprawami owocowymi, potencjalnie prowadząc do szerszych zastosowań w ogrodnictwie i biotechnologii.
Odniesienie: „Złożenie genomu na poziomie chromosomów rozwiązane za pomocą haplotypu ujawnia regulacyjne różnice w zawartości antocyjanów w owocach morwy” autorstwa Zhongqiang Xia, Wei Fan, Duanyang Liu, Yuane Chen, Jing Lv, Mengxia Xu, Meirong Zhang, Zuzhao Ren, Xuefei Chen, Xiujuan Wang , Liang Li, Panpan Zhu, Changying Liu, Zhiguang Song, Chuanshu Huang, Xiling Wang, Shuchang Wang i Aichun Zhao, 23 kwietnia 2024 r., Badania ogrodnicze.
DOI: 10,1093/godz./uhae120
