Das Melonenaroma beeinflusst stark die Vorlieben der Verbraucher und die Fruchtqualität. Klimakterische Melonen produzieren mehr Ester, während nichtklimakterische Melonen mehr Aldehyde aufweisen. Das Verständnis dieser genetischen Unterschiede ist entscheidend für die Züchtung besserer Melonen. Obwohl Gene identifiziert wurden, die an der Biosynthese flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) beteiligt sind, fehlt noch immer eine umfassende genetische Karte. Um die genetische Grundlage des Melonenaromas und des Reifungsverhaltens aufzudecken, sind eingehende Forschungen erforderlich.
Forscher am Center for Research in Agricultural Genomics (CRAG) haben bedeutende Fortschritte beim Verständnis der genetischen Regulierung der flüchtigen Produktion in Melonen gemacht. Ihr Studium, veröffentlicht im Tagebuch Gartenbauforschung am 16. Januar 2024, befasst sich mit dem kontrastierenden Reifungsverhalten zweier Sammlungen von Melonen-Introgressionslinien (IL) und bietet neue Einblicke in die genetische Grundlage des Fruchtaromas.
Diese Studie untersucht die genetische Regulierung der flüchtigen Produktion in Melonen und identifiziert über 1000 quantitative Trait Loci (QTLs), die das Aroma und die Reifung beeinflussen. Die wichtigsten Ergebnisse heben spezifische Chromosomen hervor, die den Ester- und Aldehydspiegel beeinflussen, zu einzigartigen Aromen in klimakterischen und nicht klimakterischen Melonen beitragen und Zuchtprogramme zur Verbesserung der Fruchtqualität unterstützen.
Das Forschungsteam führte eine umfassende Analyse der flüchtigen Profile zweier wechselseitiger IL-Sammlungen der Melonen „Piel de Sapo“ (PS) und „Védrantais“ (VED) durch. Die Studie konzentrierte sich auf die Identifizierung quantitativer Trait Loci (QTLs), die für VOCs verantwortlich sind, die zum Melonenaroma beitragen.
Es wurden mehr als 1000 QTLs nachgewiesen, was auf eine komplexe genetische Regulation von Aromastoffen hinweist. Die wichtigsten Ergebnisse zeigten, dass Introgressionen auf den Chromosomen 3, 5, 6, 7 und 8 das Gleichgewicht zwischen Estern und Aldehyden, die für die unterschiedlichen Aromaprofile von klimakterischen und nicht klimakterischen Melonen entscheidend sind, erheblich beeinflussen. Die Chromosomen 3 und 8 zeichnen sich besonders durch ihre Rolle bei der Veränderung des Ester-Aldehyd-Gleichgewichts aus, wobei spezifische QTLs mit bekannten reifungsbezogenen Genen wie ETHQV8.1 und ETHQV6.3 verknüpft sind.
Die PS-Allele auf den Chromosomen 2, 6, 10 und 11 erhöhten den Estergehalt in VED-Melonen, während mehrere Regionen, die nicht mit der Reifung in Zusammenhang standen, den Terpenspiegel beeinflussten. Diese Erkenntnisse erweitern unser Verständnis der genetischen Kontrolle des Melonenaromas und liefern wertvolles genetisches Material für Züchtungsprogramme zur Verbesserung des Fruchtgeschmacks und der Fruchtqualität.
Dr. Jordi Garcia-Mas, ein führender Forscher am CRAG, erklärte: „Unsere Studie erweitert das Wissen über die genetischen Faktoren, die das Aroma und die Reifung von Melonen steuern, erheblich. Durch die Identifizierung wichtiger QTLs und Kandidatengene können wir das komplexe Zusammenspiel zwischen Genetik und Genetik besser verstehen.“ Diese Erkenntnisse sind entscheidend für die Entwicklung von Melonensorten mit verbessertem Geschmack, die sowohl den Verbraucherpräferenzen als auch den Marktanforderungen gerecht werden.“
Die Ergebnisse dieser Studie haben erhebliche Auswirkungen auf die Melonenzüchtung und ermöglichen die Entwicklung von Sorten mit verbessertem Geschmack und längerer Haltbarkeit durch die Identifizierung wichtiger genetischer Orte für das Aroma. Diese Fortschritte kommen der Landwirtschaft zugute und erfüllen die Nachfrage der Verbraucher nach hochwertigen Früchten. Die Erkenntnisse könnten auch andere Obstkulturen verbessern und umfassendere Fortschritte in der Gartenbaugenetik vorantreiben.
Mehr Informationen:
Carlos Mayobre et al., Genetische Regulierung der flüchtigen Produktion in zwei Sammlungen von Melonen-Introgressionslinien mit gegensätzlichem Reifeverhalten, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae020