番茄乙烯不敏感突变体的概述:优点和缺点对采后果实贮藏寿命和未来的角度来看
Syariful Mubarok
默罕默德Abdilah哈桑Qonit2
- 1农学、农业学院、意大利Padjadjaran, Sumedang,印度尼西亚
- 2农用工业技术的主程序,教师农工业的技术,意大利Padjadjaran, Sumedang,印度尼西亚
- 3主程序的农艺、农业学院、意大利Padjadjaran, Sumedang,印度尼西亚
的存在在采后乙烯处理的番茄可以维持果实贮藏寿命的主要问题加速了果实成熟过程,导致一些质量变化。一些研究人员已经研究了提高番茄果实采后生命的方法通过控制乙烯反应,例如突变。新的乙烯受体突变体已确定,即Sletr1-1,Sletr1-2,Nr(不成熟的),Sletr4-1,Sletr5-1。本文确定了良好和不良影响的几个乙烯受体突变体。此外,这些突变对西红柿的代谢物变化的影响和未来的角度的乙烯受体突变体。审查数据取自我们实验的原始数据与乙烯受体突变体和辅助数据从大量的出版物在谷歌学术搜索和其他来源与乙烯的生理机能。本文得出的结论是,突变SlETR1比突变基因更有效NR、SLETR4 SLETR5在生成一个新的乙烯突变体的基因。Sletr1-2突变体是一个潜在的乙烯受体突变与长期发展新的番茄品种fruit-shelf没有任何不良影响的生活。因此,使用许多挑战Sletr1-2突变体在育种程序中未来的目的。
1介绍
番茄(茄属植物lycopersicum)是一个受欢迎的园艺作物食用新鲜水果或食品行业的原材料。番茄生产全球每年增加了。番茄含有高微、维生素等营养素,矿物质,纤维和其他化合物对人类健康有益。此外,它是一个模型为研究水果生物学、水果发展,软化,成熟,果实新陈代谢(布鲁梅尔Harpster, 2001;Giovannoni 2004;Carrari Fernie, 2006),因为它有一个小基因组大小(950 Mb),一个相对较短的生命周期,稳定的遗传转化(奥索里奥et al ., 2011;Kumar et al ., 2012)。番茄属于更年期水果。因此水分处理在运输和营销是至关重要的。在更年期水果、乙烯加速水果成熟和软化。此外,乙烯影响落叶,茎或根伸长,根毛的发展,偏上性和花褪色(亚伯et al ., 1992)。
在发展中国家,园艺产品采后处理期间的损失达到50%由于存储、运输和包装条件(Kitinoja,就2015)。此外,乙烯的存在直接影响到失去了果实品质。几种方法已经开发出来,以防止在减少采后乙烯影响番茄果实品质,抑制乙烯生物合成和知觉等化合物,大气修改和基因改造。在更年期水果比如西红柿,抑制乙烯感知比乙烯生物合成更有效的限制的感知乙烯受体。1-Methylcyclopropene (1-MCP)是一种无毒的化合物,有效地防止乙烯受体的结合过程。因此,乙烯效应可以最小化。然而,这种方法可以更费力而行不通适用于农民。最近,基因改造的方法已被广泛用于开发水果货架期延长了理气乙烯生物合成和感知的基因。然而,这种方法需要在一些国家支持和接受的。突变的方法将是一个实际的方法生成新的ethylene-insensitive品种。 Mutation in the ethylene receptor gene has successfully generated several insensitive tomato mutants, such asSletr1-1,Sletr1-2,Sletr4-1(Okabe et al ., 2011;Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019)。本文论述了商业用途的ethylene-insensitive突变体,Nr,Sletr1-1,Sletr1-2,Sletr4-1,作为潜在的育种材料生成新的栽培番茄延长保质期。它同时也突显出使用突变体相关的前景和存在的问题。
2乙烯生物合成和信号
果实成熟是由乙烯。乙烯生物合成和信号调制在植物组织的发展和负责诱导许多生化过程(亚伯et al ., 1992)。乙烯生物合成受到正面和负面反馈调节(Kende 1993)。在高等植物乙烯生物合成特征明显。1-aminocyclopropane-1-carboxylic酸(ACC)合成酶(ACS)和ACC氧化酶(ACO)是乙烯生物合成的酶被认为是病原的步骤(杨和霍夫曼,1984年;Kende 1993)。ACS活动控制乙烯生产的关键步骤,而华活动本构(杨和霍夫曼,1984年;Theologis et al ., 1993)。基因编码ACS和算法详细研究了乙烯比其他酶的途径。在高等植物中,ACS和算法是由多基因家族编码。八个ACS基因(LeACS1A,LeACS1B,LeACS2-7)(Zarembinski Theologis, 1994;Oetiker创建et al ., 1997;萧若元et al ., 1998)和五个ACO基因已经被鉴定番茄(Van-der-Hoeven et al ., 2002)。
受体是乙烯作用的关键因素。铜辅因子介导的绑定过程中乙烯受体(罗德里格斯et al ., 2010)。没有铜的辅助因子结合乙烯造成更少的能力。结合位点的铜也可以换成其他的金属,如银,由于强烈的亲和力的问题。银通常用于抑制乙烯代替铜的看法。这种情况阻碍了构象变化,通常发现在受体部位的铜代数余子式的存在。有三个领域分类的乙烯受体蛋白根据其结构,即。、传感器领域,激酶结构域和响应监管域(Ciardi克利,2001)。两个伴ethylene-binding最高度保守的功能大体评定测试中传感器报告子域域(Aravind桥,1997年)。
在西红柿,至少六个乙烯受体基因(LeETR1-6)被确定,LeETR3表示为NR(佩顿et al ., 1996)。每个番茄受体的表达是不同的时间和空间模式根据发展阶段和外部刺激(亚历山大和格里尔生家族,2002年)。LeETR1和LeETR2表达既定的组织在发展,NR在开花期上调,都有NR和LeETR4差异在成熟、衰老、离层(佩顿et al ., 1996;Tieman et al ., 2000)和病原体感染(Ciardi et al ., 2000)。LeETR5是表达水果,鲜花,在病原体感染(Tieman克利,1999)。
绑定的乙烯受体导致受体或受体失去活性构象的变化,导致下游的负调节乙烯信号的失活如CTR1 (Kieber et al ., 1993)。抑制CTR1激活乙烯不敏感(EIN2)作为一个重要的积极的监管机构的乙烯信号通路(王et al ., 2002)。乙烯反应突变体的遗传偏上性分析表明,EIN2徒下游EIN3 CTR1和积极信号上游(阿隆索et al ., 1999;王et al ., 2002)。EIN3既充分必要ethylene-responsive目标基因的激活,尤其是ERF1 (索拉诺et al ., 1998)。ERF1属于一个大家庭的植物转录因子称为乙烯反应元件结合蛋白(EREBPs) (Carrari Fernie, 2006)。转录因子ERF1和其他EREBPs可以与GCC盒,导致乙烯反应植物(山本et al ., 1999)。
3策略来减少乙烯受体水平的影响
在园艺产品采后乙烯已经成为一个核心问题。几个策略需要操作不良乙烯影响导致维护园艺产品采后品质,包括西红柿。开发新的品种,突变是一个战略获取番茄突变体与水果的保质期,如ripening-inhibitor(rin),无色non-ripening(中国北车),non-ripening(也不),green-ripe(Gr),Nr。
针对诱导局部病变基因组(耕作)是一个通用的方法来识别任何生物诱导基因的点突变。这种方法加速识别并选择所需的基因突变体的修改功能而不是传统的诱变育种。例如,耕作方法已经确定了一些突变体SleIF4E1番茄突变体,显示potyvirus电阻(Piron称et al ., 2010),CmACO1瓜突变,产生长保质期水果(Dahmani-Mardas et al ., 2010),Sletr1-1, Sletr1-2,Sletr4-1,减少乙烯的敏感性(Okabe et al ., 2011;Mubarok et al ., 2019)。
乙烯生物合成相关基因的表达分析和感知在番茄突变体已被广泛研究。这一分析表明,每个突变都有不同的位置发生了突变。在Nr突变,突变发生在NR乙烯受体的ethylene-binding域;因此,无法感知乙烯,并不能表达其响应(Lanahan et al ., 1994;威尔金森et al ., 1995)。在成熟抑制剂(rin)突变,突变发生在RIN转录因子;因此,催化乙烯生产没有显示,乙烯下游信号不能传输(Vrebalov et al ., 2002)。
小说中乙烯受体突变体,Sletr1-1和Sletr1-2Micro-Tom的番茄突变,突变发生在第一次和第二次跨膜域乙烯受体,分别。突变的位置Sletr1-1(多样的)和Nr(P36)类似于第一个跨膜域;然而,他们有不同的敏感性(乙烯威尔金森et al ., 1995;Okabe et al ., 2011)。在Sletr4-1,有一个氨基酸替换G154S跨膜和GAF域之间的发生的,而Sletr5-1番茄突变氨基酸替换,R278Q在GAF域(Mubarok et al ., 2019)(图1)。
图1乙烯受体突变体的突变位置;Sletr1-1 Sletr1-2, Nr, Sletr4-1 Sletr5-1。
在乙烯乙烯受体基因扮演重要的角色的行动。突变SlETR1, SlETR4,SlETR5结果改变了乙烯的敏感性,显示不同的乙烯三重反应和水果货架寿命的变化。从幼苗的乙烯三响应分析,四个新的乙烯受体突变体,Sletr1-1、Sletr1-2 Sletr4-1,Sletr5-1,表现出不同的乙烯的敏感性。Sletr1-1、Sletr1-2 Sletr4-1,Sletr5-1显示完全乙烯不敏感,温和的乙烯不敏感,乙烯的敏感性较低,分别和高敏感性,乙烯(Okabe et al ., 2011;Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019)。
4良好的乙烯受体突变体对水果成熟的影响
番茄果实的发展可以分为三个阶段,即(i)的主要阶段快速和活跃的细胞分裂;(2)规模稳定增长的阶段由于细胞扩张,和水果成熟阶段(Pirrello et al ., 2012)。在成熟过程中,番茄果实经历特定的外观变化,颜色,质地,味道和香气(Giovannoni 2004)。在番茄果实成熟过程进一步分为三个阶段,即:成熟的绿色、断路器和红色。番茄果实变色成熟过程中发生由于番茄红素和β-胡萝卜素含量增加;和叶绿素降解从叶绿体色素母细胞。成熟的绿色阶段是最后的果实的形成阶段,所显示的完全扩展水果大小。在这个阶段,种子开始形成。在后面的阶段中,断路器,水果开始把以特定代谢产物退化和乙烯生产的起始飙升和呼吸的更年期特征。在红色的阶段,果实被认为是成熟的,与最佳代谢物的内容,也经历衰老的开始阶段(弗雷泽et al ., 1994;Osei et al ., 2017)。
果实货架期的基本特征之一是采后品质的园艺作物。等更年期水果西红柿,水果保质期通常受乙烯,加速果实成熟。因此,提高水果的保质期,乙烯的反应必须最小化。乙烯受体基因的突变明显低估了乙烯反应延长水果货架寿命。改善番茄的果实货架期发展一个新的品种是一个很好的方法来得到一个重要的在番茄育种目标,因为它可以提供各种番茄生产商和消费者的利益。除了水果货架寿命长,其他特征必须改善西红柿,水果等性能和水果营养,因为它是水果质量和人类饮食的关键因素。
一些突变等位基因,如Sletr1-1, Sletr1-2,Nr、乙烯的敏感性降低,影响水果发展和成熟。在这两种纯合子和杂合的Sletr1-1突变体,扰动过程中花瓣枯萎,而效果较弱的Nr纯合子和杂合的条件。然而,这种情况是受到父母的背景(Okabe et al ., 2011)。早前的研究Okabe et al。(2011)报道称,花瓣的花朵Sletr1-1突变体仍坚持水果甚至授粉后60天(DAP),而在WT-MT和Sletr1-2在3和5,花瓣枯萎衣冠楚楚,分别。
延迟花瓣堕胎可以作为一个指标与乙烯的敏感性,进一步影响水果发展、成熟,采后果实货架期。的成熟表型Sletr1-1纯合子和杂合的植物之间是不同的。纯合子的Sletr1-1显示黄色和橙色的颜色(Okabe et al ., 2011)而杂合的Sletr1-1水果橘红色。纯合子的Sletr1-1和Nr显示出类似的水果成熟表型由于不完美的成熟进程(Lanahan et al ., 1994;Okabe et al ., 2011)。果实成熟表型差异之间没有检测到纯合子和杂合的Sletr1-2,那里的水果显示完美的成熟。跨越商业番茄品种与几个突变体,如Nr, Sletr1-1,Sletr1-2,可能会促进商业的发展F1杂种。然而,并不是所有ethylene-insensitive突变体可以作为遗传物质在保质期长水果西红柿的繁殖计划,例如,Nr和Sletr1-1。虽然两Nr和Sletr1-1对乙烯的敏感性较低,这两个突变体显示不完整成熟表型,即使他们有一个红色不足杂合的形式。
果实货架期的变异不同于另一个纯合子或杂合的形式。在纯合子的情况下,水果的Sletr1-1和Sletr1-2仍然完好无损。他们不显示任何损害表现为缺乏水果表面的黑点在60天的存储在一个密封的腔25°C,而WT-MT水果展示了一些损伤后20 - 25岁的天收获(Okabe et al ., 2011)。然而,水果存储阻力的增加不是很强烈的纯合子中所示Sletr4-1(Mubarok et al ., 2019)。这可能是水果可以大大延长保质期,和收获后的水果损伤可能抑制。的使用Sletr1-2作为育种材料进行了杂交一代。的Sletr1-2有很强的遗传模式在所有商业增加水果的保质期的背景。然而,水果保质期阻力的长度是不同的在每个父母的背景“爱知第一”,“艾尔莎•克雷格”,“很会赚钱”,和“M82”,平均增加保质期阻力从4−5天再打开房间里的储存温度条件20±2°C和80%的相对湿度(Mubarok et al ., 2015)。
5的不良影响乙烯受体突变
突变SlETR1, SLETR4,SlETR5基因不影响植物外观,尤其是在营养器官。然而,有一个改变植物对非生物胁迫的敏感性。的Sletr1-1是一种很有前途的基因型对乙烯敏感度低,显示了显性遗传育种程序中增加番茄果实的货架期(Okabe et al ., 2011)。然而,一些不良在突变特征Sletr1-1,即,stress sensitivity response. The F1 generations ofSletr1-1在移植过程中体验枯萎和疾病袭击到非功能性测试系统。枯萎的植物是由根损害当移植从托儿所(Mubarok et al ., 2015)。F1的无能Sletr1-1恢复受损的根系和新根形成的抑制导致二次威胁,如病原体攻击到根和茎的基础。相比之下,F1Sletr1-2不容易受到生物和非生物压力,而杂交的F1吗Sletr1-2F1 WT-MT显示类似的特征,即。,healthy and white roots without roots rot after transplanting (Mubarok et al ., 2015)。
杂合的Sletr1-1显示对感染的易感性增加的疾病引起的尖孢镰刀菌。类似的发现报道Atetr1-1突变体的拟南芥显示增加疾病等特定的病原体感染葡萄孢菌、腐皮镰刀菌、尖孢镰刀菌f . sp. matthiolae,黄定pv。定,腐霉属spp (O ' donnell et al ., 2003;阿加瓦尔et al ., 2012)。此外,Nr在洪涝灾害条件下突变体不能产生不定根(维瑟Voesenek, 2004;Vidoz et al ., 2010),容易受到一些病原体(地区et al ., 2007;Kavroulakis et al ., 2007;Cantu et al ., 2009)。
除了对生物和非生物压力的易感性增加,乙烯突变体的另一个不受欢迎的特点是改变水果颜色的含义色素减少,特别是番茄红素和β-胡萝卜素。在西红柿,水果的颜色可以用来估计成熟度级别(表1)。水果成熟的延迟发生突变Sletr1-1。这个突变体Sletr1-1经历了黄色或橙色变色比WT-MT晚7到10天。此外,这种突变体大多不会产生完整的红色水果颜色F1代(也不Okabe et al ., 2011;Mubarok et al ., 2015)。无法产生完整的红色也观察到的突变体Nr(Lanahan et al ., 1994)。相反,这种现象不是突变体中发现的Sletr1-2或其F1代。Sletr1-2水果能产生正常的红色水果颜色为野生型甚至在F1代(Okabe et al ., 2011;Mubarok et al ., 2015)。虽然突变体Sletr1-1和Nr生产水果的保质期长,他们尚未广泛应用于育种项目由于其对生物和非生物压力的敏感性,和水果成熟过程的缺陷导致更少的红色(地区et al ., 2007;Kavroulakis et al ., 2007;Cantu et al ., 2009)
表1之间的差异四个番茄乙烯受体突变体。
ethylene-insensitive突变体6代谢物的变化
在乙烯生物合成相关基因的改变或突变和行动可能调节基因转录并最终影响番茄果实的代谢物内容。在rin突变体的突变RIN基因抑制类胡萝卜素生物合成,香气,风味化合物的生产和软化(苍鹭和沉没,1973;Tigchelaar et al ., 1978;克纳普et al ., 1989;Vrebalov et al ., 2002;Kumar et al ., 2012)。小说见解ethylene-mediated成熟监管网络的分子生物学在番茄果实发育期间已经被分析了而且,rin,Nr突变体在转录组、蛋白质组和代谢组学水平(奥索里奥et al ., 2011)。最近,一个新的调查突变的影响rin变异表明,RIN突变导致果实成熟期间转录组的深刻变革,类似于其他自发突变,如Nr, hp-2dg,中国北车(埃里克森et al ., 2004;Alba et al ., 2005;奥索里奥et al ., 2011;Rohrmann et al ., 2011;Kumar et al ., 2012;Mubarok et al ., 2021)。
6.1糖
乙烯加速水果成熟,导致养分含量的变化;然而,它也加速缩短保质期质量恶化的水果。有一个水果成熟期间可溶性总糖含量的变化,可用于确定番茄果实的甜味(Mubarok et al ., 2019)。整个糖含量的变异Sletr1-1和Sletr1-2在纯合子和杂合的形式,低于WT-MT,除了F1Sletr1-2杂合的(Mubarok et al ., 2016)。和突变的果实可溶性总糖含量最低,其次是水果Nr、rin Sletr1-1,Sletr1-2(奥索里奥et al ., 2011;Mubarok et al ., 2016;Mubarok et al ., 2019;奥索里奥et al ., 2020)。乙烯的敏感性的差异会导致这些突变体的糖含量的变化。番茄突变体植物,即而且,Nr,rin有完整的乙烯不敏感字符(奥索里奥et al ., 2011),而变异Sletr1-1和Sletr1-2有部分乙烯不敏感的性格。乙烯的敏感性的变化可能会影响基因的表达调控淀粉转化为糖(奥索里奥et al ., 2020),从而导致糖含量的差异。鲍德温et al。(1998)表示,葡萄糖和果糖是番茄的主要糖成分导致了甜度水平。在F1的杂合的行Sletr1-2,Sletr1-2突变没有显著影响蔗糖的变化,果糖和葡萄糖在不同纯系品种的父母。这些结果与以往的研究不同的纯合子的行Nr,也不,rin,显示了减少蔗糖、葡萄糖和果糖含量(霍布森,1980;奥索里奥et al ., 2011)。
6.2总可溶性固体
总可溶性糖含量是初步研究了固体(TSS)变量,包括番茄的研究(Mubarok et al ., 2019;Mubarok et al ., 2021)。TSS在番茄果实的成熟过程增加(Mubarok et al ., 2019)的影响淀粉转化为糖和多糖的水解细胞壁半纤维素和果胶在成熟过程中(Mubarok et al ., 2022)。一般来说,红色所观察到的,越强越高成熟的番茄果实和TSS含量越高。在果实完全成熟之前,淀粉含量可以达到20%的干重;那就退化到其他化合物,比如糖(Ho 1996)。
番茄突变体,即Sletr1-1、Sletr1-2 Sletr4-1、Sletr5-1 rin,也不,TSS含量低于WT-MT番茄成熟度视距(Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019;Mubarok et al ., 2019)。的rin和也不突变TSS相似,即。,4.6°Brix, and this result is still lower than the TSS value ofSletr1-1,Sletr1-2, Sletr4-1,Sletr5-1 (Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019;Mubarok et al ., 2019)。这一现象与低表达的基因调节果胶酶的活动rin也西红柿(奥索里奥et al ., 2020),而Sletr1-1、Sletr1-2 Sletr4-1,Sletr5-1。所以,果胶转换存储期间,果胶酶的数量也较低(奥索里奥et al ., 2011)。
6.3 pH值和可滴定酸度
除了糖TSS变量表示的内容,变更的突变也发现的酸度水平。水果pH值和可滴定酸度(TA)是两种常见变量用于确定番茄果实的酸度水平(Mubarok et al ., 2019)。随着TSS、酸度变量形式的糖醋平衡茄水果(水果的口感和收获后的质量格里尔生家族和争论,1994)。早前的研究Tran et al。(2017)表明,在水果形成和扩大总酸含量增加。然而,它下降的成熟过程由于降解有机酸在乙烯生物合成在呼吸阶段。
麻木不仁的水果TA值乙烯突变体,即rin身上也Sletr1-1 Sletr1-2,Sletr4-1,Sletr5-1高于WT-MT。Lobit等人报道,助教和水果pH值密切相关(Lobit et al ., 2002)。助教的增加伴随着博士因此,减少乙烯不敏感突变体的pH值rin身上也没有,Sletr1-1 Sletr1-2 Sletr4-1,Sletr5-1低于WT-MT (Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019;Mubarok et al ., 2019)。
6.4番茄红素、β-胡萝卜素
除了TSS和助教,一些植物化学物质,如番茄红素、β-胡萝卜素、类黄酮、多酚类物质,据报道,乙烯不敏感突变体与野生型的差异,导致抗氧化活性的变化。番茄红素是类胡萝卜素负责红色番茄果实形成(Rai et al ., 2013)。的rin也有番茄红素含量最低。这一发现可能是由于低表达的基因发挥作用的过程中番茄红素的形成,即PSY1 PSY2, PDS, ZDS,CRTISO基因(北川et al ., 2005;奥索里奥et al ., 2020)。的Sletr1-1和Sletr1-2有一个番茄红素含量高于rin和也不,但他们仍然低于WT-MT (Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019;Mubarok et al ., 2019)。研究结果表明,乙烯与番茄红素的形成。
β-胡萝卜素在乙烯不敏感突变体在WT-MT低于。的rin和也不β-胡萝卜素含量最低。这可能是由于低的活动CRTR-b1基因,将γ-carotene转化为β-胡萝卜素(奥索里奥et al ., 2020)。突变Sletr1-1和Sletr1-2β-胡萝卜素高于吗rin和也不突变体(Mubarok et al ., 2015;Mubarok et al ., 2019)。这种现象可以关联到不同的乙烯不敏感突变体基因型之间的水平。
6.5多酚和类黄酮
茶多酚和黄酮类物质的含量的水果ethylene-insensitive突变番茄不同基因型因素的反应。茶多酚和黄酮类物质的含量rin和也不突变体是非常低(Minoggio et al ., 2003)。与此同时,多酚含量的水果Sletr1-1和Sletr1-2不是从WT-MT明显不同,而这些突变体的类黄酮含量低于WT-MT (Mubarok et al ., 2019)。多酚和类黄酮含量,从低到高,可以排序如下;rin身上也Sletr1-1 Sletr1-2,WT-MT。ethylene-insensitive突变体的低多酚和类黄酮确定乙烯参与多酚和类黄酮的生物合成(Chaudhary et al ., 2018)。与此同时,类黄酮和多酚含量突变体的差异可能是由于乙烯不敏感的程度水平的差异(奥索里奥et al ., 2020)。
6.6抗氧化活性
乙烯不敏感突变体的抗氧化活性,即rin,紧随其后的是最低的也没有(Minoggio et al ., 2003),Sletr1-1,Sletr1-2。的抗氧化活性Sletr1-2不是从WT-MT明显不同(Mubarok et al ., 2019),而的抗氧化活性rin身上也,Sletr1-1比WT-MT低。这种情况与番茄红素含量越低,β-胡萝卜素、类黄酮和多酚rin身上也,Sletr1-1而不是Sletr1-2和WT-MT (Minoggio et al ., 2003;北川et al ., 2005;Mubarok et al ., 2019;奥索里奥et al ., 2020)。早期的研究报道,番茄红素和β-胡萝卜素都是强力的抗氧化化合物的含量会显著影响番茄果实的抗氧化活性率(Mubarok et al ., 2019)。
6.7有机酸
有机酸与果实品质的存在直接影响水果的酸味,比如番茄。唐et al。(2010)表示,有机酸含量在食品营养是至关重要的。主要在番茄果实有机酸,即柠檬酸和苹果酸(鲍德温et al ., 1998)。Oms-Oliu et al。(2011)表示,柠檬酸和苹果酸的新陈代谢受到乙烯监管。几个因素影响番茄果实中有机酸的含量,乙烯是影响因素之一(Mubarok et al ., 2016)。果实有机酸含量的变化直接影响乙烯反应的功能。抑制乙烯的感知由于乙烯受体基因的突变显著增加总有机酸含量(奥索里奥et al ., 2011;Mubarok et al ., 2016)。Mubarok et al。(2016)说的F1代Sletr1-1和Sletr1-2突变体具有更高的总有机酸,苹果酸,柠檬酸含量比控制。有机酸含量高也被检测到的Nr突变体由于乙烯受体基因的突变(奥索里奥et al ., 2011)。
6.8氨基酸
乙烯并不直接影响果实氨基酸的变化。Mubarok et al。(2016)报道,在四个F1代氨基酸的变化Sletr1-2是依赖于遗传背景。虽然Sletr1-2突变并不直接影响总氨基酸,它显著诱导个别氨基酸水平的变化,如谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸和GABA (Mubarok et al ., 2016)。Oms-Oliu et al ., 2011表示,这四个氨基酸的主要番茄果实中氨基酸(Oms-Oliu et al ., 2011)。不同的行为在积累个人氨基酸也被观察到的Nr突变体56关于水果的味道质量,谷氨酸或果味强度大大增强了味觉与水果货架期(Yilmaz 2001;Oms-Oliu et al ., 2011)。长之间的关联水果货架寿命和低水平的谷氨酸已经证明了的Nr突变体。不过,这不是所示Sletr1-2F1 (Pratta et al ., 2004;奥索里奥et al ., 2011)。的Sletr1-2F1杂种没有显示出谷氨酸水平变化与WT-MT F1混合水果。根据这项研究,我们得出这样的结论:Sletr1-2F1能产生红色水果和谷氨酸,采后果实品质没有影响(Oms-Oliu et al ., 2011)。
7未来的视角
激素乙烯的存在会影响经济增长,产量、园艺商品的质量和产量。在收获后处理,乙烯的存在具有正面和负面两种效果取决于其使用的目的。用于储存和运输,尤其是更年期水果,比如西红柿、乙烯加速果实成熟,导致果实货架期短。突变与乙烯受体基因改造可以作为一个可选择的解决方案,因为激素乙烯的负面影响在这个基因型可以最小化。
这些突变体可以作为长老在植物育种程序中产生新的优良番茄品种果实货架期较长的(Mubarok et al ., 2015;Wiguna et al ., 2021)。这shelf-resistant商业生产的番茄品种,番茄果实收获后的问题能够解决。这些突变体的使用番茄育种程序将更有效的与其他ethylene-inhibition方法相比,如控制大气存储和高成本的缺点。在未来,这些突变体将有相当大的作用,特别是在植物育种项目组装西红柿新鲜消费。这些突变体的知识,希望育种程序可以运行良好,可以产生新的优良的番茄品种,尤其是对原始消耗番茄牛肉和樱桃番茄等。
8的结论
乙烯是关键问题之一的收获后处理更年期西红柿等水果。发展中番茄品种对乙烯是一种有效的方法来控制乙烯加速水果损伤的负面影响。耕作方法已成功获得突变体番茄乙烯不敏感,包括Nr,Sletr1-1, Sletr1-2,Sletr4-1。的Sletr1-2突变是进一步发展的最有前途的基因型中提到的四个突变基因型。的Sletr1-2突变体不太敏感的环境压力和能产生红色水果,不像Sletr1-1突变体,只有黄色水果。在其F1代的突变Sletr1-2等位基因显示了一个不那么重要影响果实的营养含量,这对人体健康是非常重要的。因此,Sletr1-2突变体是一个潜在的突变育种程序中用于组装新的优越的番茄品种果实货架期长。
作者的贡献
所有作者的文章和批准提交的版本。
确认
感谢我们实验室的所有成员帮助讨论整个工作和意大利Padjadjaran支持这项工作通过资助计划的文章评论写作UNPAD。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
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关键词:乙烯、突变、采后,番茄,受体
引用:Qonit MAH Mubarok年代,巴蒂,Budiarto R, Suminar E和Nuraini(2023)番茄乙烯不敏感突变体的概述:对采后果实贮藏寿命优点和缺点和未来的角度来看。前面。植物科学。14:1079052。doi: 10.3389 / fpls.2023.1079052
收到:2022年10月24日;接受:2023年1月13日;
发表:2023年1月27日。
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