Neuer Fortschritt in der Geschmacksqualität von Erdbeerfrüchten

Charakteristische flüchtige Verbindungen in kultivierten Erdbeerfrüchten (Fragaria × ananassa) sind die Hauptfaktoren für die Kundengewinnung, die in hohem Maße mit der Verbraucherpräferenz und der allgemeinen Zufriedenheit mit Erdbeeren korrelieren.

Furanon ist ein charakteristisches Aroma von Erdbeeren und hat einen erheblichen Einfluss auf den Fruchtgeschmack. Untersuchungen zum Regulierungsmechanismus von Fruchtaromaverbindungen können theoretische Grundlagen für die Verbesserung der Fruchtgeschmacksqualität liefern. In jüngster Zeit mehren sich die Hinweise darauf, dass die DNA-Methylierung eine entscheidende Rolle bei der Fruchtreife in Gartenbaukulturen spielt. Die Rolle der DNA-Methylierung bei der Regulierung spezifischer Merkmale, wie beispielsweise der Furanon-Biosynthese, bleibt jedoch unklar.

Gartenbauforschung veröffentlichte online einen Artikel des Teams von Professor Kunsong Chen an der Zhejiang-Universität mit dem Titel „DNA-Methylierung vermittelt durch den RdDM-Weg und Demethylierung beeinflusst die Furanonakkumulation durch Regulierung der QUINONE-OXIDOREDUKTASE in Erdbeeren.“

Hier wurde über eine Rolle der DNA-Methylierung bei der Beeinflussung der Furanon-Biosynthese in Erdbeeren berichtet. Erdbeerchinonoxidoreduktase (FaQR) ist ein Schlüsselenzym in der Furanon-Biosynthese. Es gibt vier FaQR-Homologe in der Erdbeersorte „Yuexin“, und eines davon, FaQR3, trägt zu etwa 50 % der FaQR-Transkripte bei, was auf eine wichtige Rolle von FaQR3 bei der Furanon-Biosynthese hinweist.

Durch die Charakterisierung des DNA-Methylierungsgrads, des FaQR3-Transkripts und des Furanongehalts während der Fruchtreife und nach der Anwendung eines DNA-Methylierungsinhibitors wurde festgestellt, dass der DNA-Methylierungsgrad des FaQR3-Promotors negativ mit der FaQR3-Expression und der Furanonakkumulation korreliert, was auf eine DNA-Methylierung schließen lässt könnte an der Furanon-Biosynthese beteiligt sein, indem es die FaQR3-Expression anpasst, und reagierte konsistent auf unterschiedliche Temperaturen.

Darüber hinaus deuteten die vorübergehende Expression eines Gens im RNA-gesteuerten DNA-Methylierungsweg (RdDM), FaAGO4, und die Anreicherungsanalyse der 24-nt-siRNAs darauf hin, dass die DNA-Methylierung im FaQR3-Promotor durch den RdDM-Weg vermittelt wird. Transiente RNAi von FaDML deuteten darauf hin, dass der Demethylierungsweg an der Regulierung der Furanonakkumulation beteiligt sein könnte.

Diese Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse über die Rolle der DNA-Methylierung und -Demethylierung bei der Beeinflussung der Geschmacksqualität von Erdbeeren während der Fruchtreife. Diese Erkenntnisse ergänzen das metabolische Regulierungsnetzwerk pflanzlicher flüchtiger Stoffe um neue Inhalte und bieten eine neue Grundlage für die Verbesserung der Fruchtgeschmacksqualität.