Eine aktuelle Studie hat ein neues bHLH-Gen, MabHLH28, als Schlüsselregulator der Bananenreifung identifiziert. Dieses Gen beeinflusst den Erweichungsprozess erheblich, indem es die Expression von Genen, die mit der Erweichung in Zusammenhang stehen, entweder unabhängig oder in Synergie mit MaWRKY49/111 hochreguliert. Die Erkenntnisse könnten das Obstmanagement nach der Ernte revolutionieren, da sie möglicherweise den Verderb reduzieren und die Haltbarkeit der Früchte verlängern.
Die Reifung von Früchten ist eine kritische Phase, die Qualität, Lagerfähigkeit und Marktwert bestimmt. Übermäßige Erweichung stellt Probleme für Lagerung und Transport dar und verursacht wirtschaftliche Verluste. Die Mechanismen hinter der Erweichung von Früchten beinhalten die koordinierte Regulierung von Genen für Zellwandmodifikation und Stärkeabbau. Aufgrund dieser Herausforderungen besteht die Notwendigkeit, genetische Regulatoren wie MabHLH28 zu erforschen, um die Nacherntebehandlung von Früchten zu verbessern.
Forscher des State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources an der South China Agricultural University veröffentlichten ihre Ergebnisse am 23. Februar 2024 in Gartenbauforschung. Sie entdeckten, dass der bHLH-Transkriptionsfaktor MabHLH28 während der Bananenreifung signifikant hochreguliert wird und die Expression von Genen, die mit der Erweichung der Früchte in Zusammenhang stehen, direkt beeinflusst.
Die Studie identifizierte MabHLH28 anhand von transkriptomischen Daten im Zusammenhang mit der Bananenreifung und enthüllte dessen signifikante Hochregulierung während dieses Prozesses. MabHLH28 bindet an Promotoren von mit der Erweichung in Zusammenhang stehenden Genen wie MaPG3, MaPE1, MaPL5, MaPL8, MaEXP1, MaEXP2, MaEXPA2, MaEXPA15, MaGWD1 und MaLSF2 und verstärkt dadurch deren Expression. Electrophoretic Mobility Shift Assays (EMSA) und Dual-Luciferase-Reporter (DLR) Assays validierten diese Bindungen.
Funktionelle Experimente zeigten, dass eine vorübergehende Überexpression von MabHLH28 in Bananen und Tomaten den Reifungsprozess durch Hochregulierung dieser Gene beschleunigte, während eine Stilllegung von MabHLH28 den Prozess verzögerte. Darüber hinaus interagiert MabHLH28 mit den Transkriptionsfaktoren MaWRKY49 und MaWRKY111, um Proteinkomplexe zu bilden, die die Transkription von Genen, die mit der Erweichung in Zusammenhang stehen, synergistisch verstärken.
Diese Erkenntnisse deuten darauf hin, dass MabHLH28 ein entscheidender Regulator der Bananenreife ist, der sowohl unabhängig als auch in Zusammenarbeit mit anderen Transkriptionsfaktoren wirkt.
Dr. Xinguo Su, einer der korrespondierenden Autoren, kommentierte: „Die Entdeckung der Rolle von MabHLH28 bei der Bananenreifung ist ein bedeutender Fortschritt. Durch das Verständnis dieser genetischen Wege können wir neue Strategien entwickeln, um die Qualität der Früchte zu verbessern und die Haltbarkeit zu verlängern, was sowohl den Produzenten als auch den Verbrauchern zugutekommt.“
Die Ergebnisse dieser Studie haben praktische Auswirkungen auf die Obstindustrie. Durch Manipulation der Expression von MabHLH28 könnte es möglich sein, den Reifungsprozess zu steuern und so die Qualität nach der Ernte zu verbessern und die Haltbarkeit der Bananen zu verlängern. Dieser genetische Ansatz bietet eine nachhaltige Lösung zur Reduzierung von Nachernteverlusten und zur Gewährleistung einer besseren Fruchtqualität während Transport und Lagerung.
Mehr Informationen:
Chaojie Wu et al., Banana MabHLH28 reguliert positiv die Expression von Genen, die mit der Erweichung von Früchten in Zusammenhang stehen, um die Reifung von Früchten unabhängig oder durch Zusammenarbeit mit MaWRKY49/111 zu vermitteln. Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae053