Die Nelke (Dianthus caryophyllus L.) ist eine Blume, die wegen ihres ansprechenden Aussehens und Dufts häufig kultiviert wird. Allerdings steht es nach der Ernte vor Herausforderungen, die seine Zierqualität beeinträchtigen können, vor allem aufgrund von Wasserstress und mikrobiellem Wachstum.
Untersuchungen haben die bedeutende Rolle von Ethylen für die Lebensdauer der Blüte hervorgehoben, wobei es bei verschiedenen Sorten Unterschiede in der Empfindlichkeit und Produktion gibt. Schlüsselgene, die an der Ethylenbiosynthese beteiligt sind, wie ACS und ACO, wurden identifiziert, und genetische Manipulationen zur Veränderung der Ethylenproduktion haben sich als vielversprechend für die Verlängerung der Vasenlebensdauer von Nelken erwiesen.
Es mangelt jedoch an umfassender Forschung zu den physiologischen Veränderungen nach der Ernte bei verschiedenen Nelkenarten, was auf einen kritischen Bereich für zukünftige Untersuchungen hindeutet, um die Konservierungstechniken für Schnittblumen weiter zu verbessern.
Zierpflanzenforschung veröffentlicht ein Artikel mit dem Titel „Unterschiede in der Ethylenempfindlichkeit, der Expression von Ethylen-Biosynthesegenen und der Vasenlebensdauer bei Nelkensorten“.
In dieser Studie wurden 14 kommerzielle Nelkensorten vier Stunden lang Ethylengas in einer Konzentration von 10 μL/L ausgesetzt, um die Wirkung von Ethylen auf die Haltbarkeit verschiedener Sorten in der Vase zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Sorten unterschiedlich auf Ethylen reagierten, wobei „Master“ nach der Behandlung die deutlichste Verkürzung der Haltbarkeit in der Vase aufwies. Im Gegensatz dazu zeigte „Schneewittchen“ keine Veränderung in der Vasenlebensdauer, was auf eine minimale Ethylenempfindlichkeit hindeutet.
Darüber hinaus ergab die Analyse des Wassergehalts über verschiedene Seneszenzstadien ausgewählter Sorten hinweg, dass die Ethylenbehandlung den Wasserverlust beschleunigte, was sich insbesondere im vollständigen Welkestadium bemerkbar machte.
Messungen der Ethylenfreisetzung lieferten Einblicke in die Ethylenproduktionsmuster der Sorten und zeigten unterschiedliche Reaktionen, wobei „Master“ nach 24 Stunden einen einzigartigen Spitzenwert der Ethylenfreisetzung aufwies, im Gegensatz zu „Snow White“ mit geringerer Ethylenempfindlichkeit.
Die Genexpressionsanalyse konzentrierte sich auf DcACS1, DcACO1, DcEBF1/2 und DcERF-1, die für die Ethylenbiosynthese und -signalisierung von entscheidender Bedeutung sind. Bemerkenswert ist, dass „Master“ nach der Ethylenbehandlung einen dramatischen Anstieg der DcACS1- und DcACO1-Expression zeigte, während „Snow White“ den geringsten Anstieg aufwies, was mit ihrer Ethylenempfindlichkeit korreliert.
Um die Rolle von Ethylen bei Seneszenz, vorübergehender Stummschaltung und Überexpression besser zu verstehen, wurden Experimente durchgeführt, die auf die Gene DcACS1 und DcACO1 abzielten. Infolgedessen verzögerte die Stummschaltung von DcACS1 in „Master“ die Seneszenz und behielt das Weiß der Blütenscheibe bei, wohingegen eine Überexpression von DcACS1 die Seneszenz beschleunigte.
Ähnliche Trends wurden bei DcACO1 beobachtet, dessen Stummschaltung die Seneszenz verzögerte und durch Überexpression gefördert wurde, was die entscheidende Rolle dieser Gene bei der Seneszenz von Nelken bestätigt.
Zusammenfassend unterstreicht diese Studie den komplizierten Zusammenhang zwischen Ethylenempfindlichkeit, Regulierung des Wassergehalts und genetischen Faktoren bei der Bestimmung der Lebensdauer von Nelkenblüten nach der Ernte. Es unterstreicht auch das Potenzial der genetischen Manipulation zur Verlängerung der Vasenlebensdauer, liefert Erkenntnisse für die Züchtung und Auswahl langlebiger Nelkensorten und ebnet den Weg für zukünftige Forschungen zu den molekularen Mechanismen, die die durch Ethylen verursachte Seneszenz in Schnittblumen steuern.
Mehr Informationen:
Min Wang et al., Unterschiede in der Ethylensensitivität, der Expression von Ethylen-Biosynthesegenen und der Vasenlebensdauer bei Nelkensorten, Zierpflanzenforschung (2024). DOI: 10.48130/opr-0024-0002