Die Färbung der Ananasschale, insbesondere der rote Farbton, steigert ihren kommerziellen und ästhetischen Wert erheblich. Die genetischen Mechanismen, die dieses Merkmal bewirken, sind jedoch nicht gut verstanden, was die Züchtungsbemühungen für rotschalige Sorten erschwert.
Frühere Studien haben verschiedene Gene identifiziert, die an der Anthocyansynthese beteiligt sind, aber ihre genaue regulatorische Rolle bleibt unklar. Aufgrund dieser Herausforderungen ist eine eingehende Untersuchung der genetischen Faktoren, die die Färbung der Ananasschale beeinflussen, unerlässlich, um qualitativ hochwertige Sorten zu entwickeln, die den Marktanforderungen entsprechen.
Forscher der South China Agricultural University, des Tropical Crops Genetic Resources Institute, der Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences und des Guangdong Eco-Engineering Polytechnic veröffentlicht ihre Ergebnisse am 25. April 2024 in Gartenbauforschung.
Die Studie untersucht die Rolle von AcMYB266, einem Transkriptionsfaktor, bei der Regulierung der Rotfärbung der Ananasschale durch Förderung der Anthocyansynthese. Diese Entdeckung liefert neue Einblicke in die genetischen Mechanismen der Fruchtschalenpigmentierung und hat erhebliche Auswirkungen auf die Züchtung rotschaliger Ananassorten.
Das Forschungsteam identifizierte AcMYB266 als einen wichtigen Transkriptionsfaktor, der speziell in der Ananasschale exprimiert wird und die Anthocyan-Akkumulation reguliert. Durch gentechnische Experimente an Ananas, Arabidopsis und Tabak zeigten sie, dass die Überexpression von AcMYB266 zu erhöhten Anthocyan-Werten führt, was eine rote Pigmentierung zur Folge hat.
Die Studie ergab auch, dass Variationen in den Promotorsequenzen von AcMYB266 zu den unterschiedlichen roten Farbmustern beitragen, die bei verschiedenen Ananassorten beobachtet werden. Insbesondere ist AcMYB266 Teil eines einzigartigen Genclusters bei Ananasarten, das andere MYB-Gene umfasst, die die Anthocyansynthese in verschiedenen Geweben wie Blättern und Blütenblättern regulieren.
Dieser Gencluster stellt einen interessanten Fall von Subfunktionalisierung nach Genduplikation dar, bei dem sich jedes Gen so entwickelt hat, dass es die Anthocyanansammlung in bestimmten Geweben reguliert. Diese Erkenntnisse bieten wertvolle Einblicke für die Züchtung hochwertiger Ananassorten mit roter Schale.
Dr. Chengjie Chen, einer der Forscher der Studie, erklärte: „Unsere Erkenntnisse zu AcMYB266 liefern wertvolle Einblicke in die genetische Regulierung der Anthocyanansammlung in Ananas. Dies verbessert nicht nur unser Verständnis der Fruchtfärbung, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten für Zuchtprogramme zur Erzeugung hochwertiger Ananassorten mit roter Schale.“
Die Identifizierung von AcMYB266 und seiner Rolle bei der Ansammlung von Anthocyanen hat erhebliche Auswirkungen auf die Ananaszüchtung. Durch Manipulation dieses Gens ist es möglich, neue Ananassorten mit verbessertem ästhetischen und ernährungsphysiologischen Wert zu entwickeln, die sowohl der Marktnachfrage als auch den Verbraucherpräferenzen entsprechen.
Diese Studie dient auch als Modell zur Erforschung der Gen-Subfunktionalisierung bei anderen Pflanzenarten und kann möglicherweise zu umfassenderen Fortschritten in der Landwirtschaft führen.
Mehr Informationen:
Wei Zhang et al., AcMYB266, ein wichtiger Regulator der Rotfärbung von Ananasschalen: ein Fall von Subfunktionalisierung in tandemweise duplizierten Genen, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae116
Zur Verfügung gestellt von der South China Agricultural University