Svelare i segreti genetici della compattezza dei frutti
Come una singola mutazione ha raddoppiato la consistenza delle fragole
Le fragole sono notoriamente morbide e altamente deperibili, il che rappresenta una sfida per la produzione globale. Una recente ricerca ha identificato una scoperta genetica che potrebbe aiutare a coltivare fragole più sode con una maggiore durata di conservazione. Lo studio si concentra su un gene specifico, la POLIGALATTURONASI1 (FaPG1), che influenza la compattezza dei frutti regolando la degradazione della parete cellulare. Mutazioni con perdita di funzione in questo gene raddoppiano la compattezza dei frutti, rendendo le fragole più resistenti ai danni durante la conservazione e il trasporto. Questa scoperta potrebbe avere importanti implicazioni per le strategie di selezione volte a migliorare la qualità e la longevità dei frutti.
La compattezza delle fragole è da tempo un tratto chiave per la selezione, in quanto influenza sia la capacità di conservazione che la commerciabilità. Mentre le fragole di tipo selvatico sono morbide e facilmente ammaccabili, lo sviluppo di cultivar a frutto sodo è stato fondamentale per estendere la loro durata di conservazione. Nonostante le precedenti ricerche sul gene FaPG1, i meccanismi genetici alla base della variazione della durezza dei frutti sono rimasti poco conosciuti. Questo studio approfondisce la biologia molecolare del gene e identifica le mutazioni chiave che controllano la consistenza dei frutti. Grazie a questi risultati, sono ora necessarie ulteriori ricerche per esplorare l'intera gamma di fattori genetici che contribuiscono alla compattezza dei frutti.
Il team dell'Università della California, Davis, e del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha pubblicato nuovi risultati sulla base genetica della consistenza dei frutti nelle fragole. La ricerca, pubblicata su Horticulture Research nel novembre 2024, rivela che le mutazioni nel gene FaPG1 influenzano significativamente la consistenza delle fragole, portando a frutti più sodi. Lo studio fornisce un'indicazione preziosa su come queste variazioni genetiche potrebbero essere applicate nei programmi di selezione per produrre fragole con una maggiore consistenza e una più lunga durata di conservazione.
Il team di ricerca ha identificato una mutazione chiave nel gene FaPG1, responsabile dell'ammorbidimento dei frutti nelle fragole. Attraverso studi di associazione genomica (GWAS) e analisi dell'espressione genica, hanno scoperto che mutazioni con perdita di funzione in FaPG1 portano a un raddoppio della compattezza dei frutti nelle fragole. In particolare, l'inserzione di un trasposone En/Spm a monte di FaPG1 sembra ridurre l'espressione del gene, con il risultato di ottenere frutti più sodi. I ricercatori hanno anche sviluppato saggi di genotipizzazione molto accurati che consentono una selezione assistita da marcatori (MAS) di questa mutazione favorevole, che potrebbe semplificare notevolmente gli sforzi di selezione per ottenere fragole più sode e resistenti.
"Comprendere le basi genetiche della compattezza dei frutti apre nuove opportunità per migliorare la coltivazione delle fragole", ha dichiarato il dottor Steven J. Knapp, ricercatore principale dello studio presso l'Università della California, Davis. Questa mutazione non solo aumenta la durezza dei frutti, ma fornisce anche un robusto marcatore genetico che può essere utilizzato nei programmi di selezione". Il potenziale per migliorare la qualità della frutta e prolungare la vita post-raccolta è immenso e siamo entusiasti di vedere come questi risultati avranno un impatto sul settore".
L'identificazione di varianti genetiche associate alla compattezza dei frutti nelle fragole ha profonde implicazioni per il settore agricolo. Grazie a queste scoperte, i selezionatori possono sviluppare nuove varietà di fragole che mantengono la qualità durante il trasporto e hanno una durata di conservazione più lunga, riducendo gli sprechi alimentari. La capacità di utilizzare i marcatori molecolari per selezionare i tratti desiderati accelererà i programmi di selezione, rendendoli più efficienti ed efficaci. Inoltre, la ricerca fornisce spunti che potrebbero essere applicati ad altri frutti rossi, aprendo la strada a miglioramenti agricoli più ampi nella qualità della frutta.
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Pubblicazione originale
Nicolás P Jiménez, Marta Bjornson, Randi A Famula, Dominique D A Pincot, Michael A Hardigan, Mary A Madera, Cindy M Lopez Ramirez, Glenn S Cole, Mitchell J Feldmann, Steven J Knapp; "Loss-of-function mutations in the fruit softening gene POLYGALACTURONASE1 doubled fruit firmness in strawberry"; Horticulture Research, Volume 12, 2024-11-19
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