Percer les secrets génétiques de la fermeté des fruits
Comment une simple mutation a doublé la fermeté des fraises
Les fraises sont notoirement molles et très périssables, ce qui pose des problèmes à la production mondiale. Des recherches récentes ont mis en évidence une avancée génétique qui pourrait permettre de cultiver des fraises plus fermes avec une durée de conservation plus longue. L'étude se concentre sur un gène spécifique, POLYGALACTURONASE1 (FaPG1), qui influence la fermeté du fruit en régulant la dégradation de la paroi cellulaire. Les mutations par perte de fonction de ce gène doublent la fermeté du fruit, ce qui rend les fraises plus résistantes aux dommages subis pendant le stockage et le transport. Cette découverte pourrait avoir des implications majeures pour les stratégies de sélection visant à améliorer la qualité et la longévité des fruits.
La fermeté des fraises est depuis longtemps un caractère clé pour la sélection, car elle influence à la fois la capacité de stockage et la qualité marchande. Alors que les fraises de type sauvage sont molles et se meurtrissent facilement, le développement de cultivars à fruits fermes a été crucial pour prolonger leur durée de conservation. Malgré des recherches antérieures sur le gène FaPG1, les mécanismes génétiques à l'origine de la variation de la fermeté des fruits restent mal compris. Cette étude se penche sur la biologie moléculaire du gène et identifie les mutations clés qui contrôlent la texture du fruit. Grâce à ces résultats, des recherches supplémentaires sont désormais nécessaires pour explorer l'ensemble des facteurs génétiques contribuant à la fermeté des fruits.
L'équipe de l'université de Californie à Davis et du ministère de l'agriculture des États-Unis a publié de nouvelles conclusions sur la base génétique de la fermeté des fruits chez les fraises. La recherche, publiée dans Horticulture Research en novembre 2024, révèle que les mutations du gène FaPG1 affectent de manière significative la texture des fraises, conduisant à des fruits plus fermes. L'étude donne un aperçu précieux de la manière dont ces variations génétiques pourraient être appliquées dans les programmes de sélection afin de produire des fraises plus fermes et se conservant plus longtemps.
L'équipe de recherche a identifié une mutation clé dans le gène FaPG1 responsable du ramollissement des fruits chez les fraises. Grâce à des études d'association à l'échelle du génome (GWAS) et à l'analyse de l'expression des gènes, ils ont découvert que les mutations de perte de fonction dans FaPG1 entraînaient un doublement de la fermeté des fruits chez les fraises. En particulier, une insertion de transposon En/Spm en amont de FaPG1 semble réduire l'expression du gène, ce qui se traduit par des fruits plus fermes. Les chercheurs ont également mis au point des tests de génotypage très précis qui permettent une sélection assistée par marqueur (MAS) de cette mutation favorable, ce qui pourrait considérablement simplifier les efforts de sélection pour obtenir des fraises plus fermes et plus durables.
"La compréhension des fondements génétiques de la fermeté des fruits ouvre de nouvelles perspectives pour l'amélioration de la culture des fraises", a déclaré le Dr Steven J. Knapp, chercheur principal de l'étude à l'Université de Californie à Davis. "Cette mutation n'augmente pas seulement la fermeté, elle fournit également un marqueur génétique robuste qui peut être utilisé dans les programmes de sélection. Le potentiel d'amélioration de la qualité des fruits et d'allongement de leur durée de vie après la récolte est immense, et nous sommes impatients de voir l'impact de ces résultats sur l'industrie."
L'identification des variantes génétiques associées à la fermeté des fruits chez les fraises a de profondes implications pour le secteur agricole. Grâce à ces résultats, les sélectionneurs peuvent mettre au point de nouvelles variétés de fraises qui conservent leur qualité pendant le transport et ont une durée de conservation plus longue, ce qui réduit le gaspillage alimentaire. La possibilité d'utiliser des marqueurs moléculaires pour sélectionner les caractéristiques souhaitées accélérera les programmes de sélection, les rendant plus efficaces. En outre, la recherche fournit des informations qui pourraient être appliquées à d'autres fruits à baies, ouvrant ainsi la voie à des améliorations agricoles plus larges en matière de qualité des fruits.
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Publication 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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