Die Reifung von Tomatenfrüchten, ein Prozess, der durch die Demethylierung von Schlüsselgenen eingeleitet wird, wird maßgeblich durch die Handhabung nach der Ernte beeinflusst. Diese Praktiken verlängern zwar die Haltbarkeit, können aber die Reifungsdynamik verändern und die Qualität der Früchte beeinträchtigen.
Eine Studie veröffentlicht In Gartenbauforschung untersucht die Auswirkungen verschiedener Behandlungen nach der Ernte auf das Methylom und Transkriptom der Frucht und gibt Aufschluss darüber, wie das Zusammenspiel physiologischer und molekularer Veränderungen die endgültige Qualität der Tomaten bestimmt.
Um die Haltbarkeit von Tomaten zu verlängern, werden häufig Verfahren zur Nacherntebehandlung wie Kühlung und Lagerung in modifizierter Atmosphäre eingesetzt. Diese Methoden können sich jedoch negativ auf die Qualität der Früchte auswirken und Textur, Geschmack und Nährstoffgehalt beeinträchtigen.
Das Verständnis der molekularen Mechanismen, die diesen Veränderungen zugrunde liegen, ist entscheidend für die Verbesserung des Nacherntemanagements. Angesichts dieser Herausforderungen besteht dringender Bedarf, zu erforschen, wie sich die Bedingungen nach der Ernte auf die epigenetische und transkriptionelle Landschaft von Tomatenfrüchten auswirken, um Strategien zu entwickeln, die die Qualität verbessern und Nachernteverluste verringern.
Ein Forschungsteam der University of California in Davis untersuchte, wie sich unterschiedliche Lagerbedingungen nach der Ernte auf die epigenetische und transkriptionelle Landschaft von Tomatenfrüchten auswirken, und lieferte so Erkenntnisse zur Verbesserung der Fruchtqualität nach der Ernte.
In der Studie wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Temperaturen nach der Ernte (20 °C, 12,5 °C und 5 °C mit anschließender Wiedererwärmung auf 20 °C) auf die Reifung von Tomatenfrüchten untersucht und mit frisch geernteten Tomaten verglichen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Lagerung bei 12,5 °C zu den deutlichsten Veränderungen der DNA-Methylierung und Genexpression führte, insbesondere bei photosynthetischen Genen. Diese Tomaten brauchten auch am längsten zum Reifen und wiesen höhere Abscisinsäurewerte auf, was auf ein nicht-klimakterisches Reifungsmuster hindeutet.
Die Studie identifizierte mehrere unterschiedlich methylierte und exprimierte Gene als potenzielle Biomarker zur Beurteilung der Nacherntequalität. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Veränderung der Nacherntebedingungen die Qualität und Haltbarkeit von Tomaten erheblich beeinflussen kann. Durch das Verständnis dieser molekularen Veränderungen können Strategien zur Optimierung der Lagerbedingungen entwickelt werden, was letztendlich die Fruchtqualität verbessert und Nachernteverluste reduziert.
Dr. Diane M. Beckles, die leitende Forscherin, erklärte: „Unsere Forschung bietet ein umfassendes Verständnis davon, wie sich die Nacherntebehandlung auf die molekularen Mechanismen der Tomatenreifung auswirkt. Indem wir Schlüsselgene und -wege identifizieren, die von den Lagerbedingungen beeinflusst werden, können wir Strategien entwickeln, um die Fruchtqualität zu verbessern und Nachernteverluste zu reduzieren.“
Diese Forschung hat erhebliche Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Lebensmittelindustrie. Durch die Optimierung der Nacherntebehandlung auf der Grundlage der Ergebnisse der Studie können Erzeuger die Qualität der Tomaten verbessern und die Haltbarkeitsdauer verlängern, während gleichzeitig wünschenswerte Eigenschaften wie Geschmack und Textur erhalten bleiben. Darüber hinaus können die identifizierten Biomarker verwendet werden, um neue Technologien zur Überwachung und Steuerung der Fruchtqualität während der Lagerung und des Transports zu entwickeln.
Mehr Informationen:
Jiaqi Zhou et al., Integrative Analyse des Methyloms und Transkriptoms von Tomatenfrüchten (Solanum lycopersicum L.) induziert durch Nacherntebehandlung, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae095