Mehrere kommerziell wichtige Apfelsorten sind anfällig für CO2-Schädigung, eine physiologische Störung, die sich entweder äußerlich oder innerlich ausdrücken kann und die während der Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre zu großen Fruchtverlusten führen kann. Die Entwicklung von CO2-Schäden ist mit weniger reifen Früchten mit geringer Ethylenproduktion verbunden, aber die Ätiologie der Störung ist kaum bekannt.

Ein neues Papier in AoB PLANTS berichtet über Fortschritte bei der Verwendung von mRNAseq-Ansätzen zur Erforschung des Transkriptoms während der Entwicklung einer externen CO2-Schädigung. Ein epigenetisch reguliertes Transkript spielt nicht nur eine wichtige biologische Rolle bei der Entwicklung einer externen CO2-Schädigung, sondern könnte auch einen prädiktiven Marker liefern, der von der Apfelindustrie verwendet werden kann. Die Ätiologie dieser Störung ist schnell, was bedeutet, dass ein nützlicher prädiktiver Biomarker wahrscheinlich bei der Ernte oder innerhalb der ersten paar Tage der Lagerung benötigt wird. Weitere Studien sind im Gange, um die Transkriptome und Methylome von Obst von Obstgarten zu Obstgarten zu erfassen. Eine größere Gewebesammlung aus mehr Obstplantagen wird erforderlich sein, um klarer zu beobachten, ob die Umweltauswirkungen auf diese Störung auf einen epigenetisch regulierten Prozess wie DNA-Methylierung zurückzuführen sind, und um nach geeigneten epigenetisch regulierten prädiktiven Biomarkern zu suchen. Sicherlich wäre ein epigenetisch regulierter Biomarker „bei der Ernte“ am einfachsten zu evaluieren und als Instrument der Industrie möglicherweise am nützlichsten.

Entwicklung von Biomarkern zur Vorhersage externer CO2-Schäden in Äpfeln durch Untersuchung sowohl von Transkriptom- als auch DNA-Methylierungsänderungen. (2013) AoB PLANTS 5 doi: 10.1093/aobpla/plt021
Abstract
Mehrere Apfelsorten sind anfällig für CO2-Schädigung, eine physiologische Störung, die sich entweder äußerlich oder innerlich ausdrücken kann und die während der Lagerung in kontrollierter Atmosphäre (CA) zu großen Fruchtverlusten führen kann. Die Entwicklung von Erkrankungen kann auch mit der SmartFresh™-Technologie verbessert werden, die auf der Hemmung der Ethylenwahrnehmung durch 1-Methylcyclopropen (1-MCP) basiert. Die Entwicklung von Verletzungen ist mit weniger reifen Früchten mit geringerer Ethylenproduktion verbunden, aber die Ätiologie der Störung ist kaum bekannt. Hier berichten wir über die Fortschritte, die mit mRNAseq-Ansätzen zur Erforschung des Transkriptoms während der Entwicklung einer externen CO2-Schädigung erzielt wurden. Die Sequenzierung der nächsten Generation wurde verwendet, um das Apfeltranskriptom auf Veränderungen der Genexpression zu untersuchen, die mit der Entwicklung einer externen CO2-Schädigung verbunden sind. „Empire“-Äpfel aus einer einzelnen Obstplantage wurden entweder mit 1 µL L−1 1-MCP oder 1 g L−1 Diphenylamin behandelt oder unbehandelt gelassen und dann in einem CA von 5 kPa CO2 und 2 kPa O2 gelagert. Darüber hinaus wurde die Anfälligkeit für die Störung in den 'Empire'-Äpfeln aus fünf verschiedenen Obstplantagen untersucht und der Methylierungszustand des ACS1-Promotors unter Verwendung von McrBC-Endonuclease-Verdauung und quantitativer Polymerase-Kettenreaktion in Echtzeit untersucht. Die Expression von über 30 Genen, ausgerichtet auf das Apfelgenom, wurde überwacht, mit deutlicher Divergenz der Expression zwischen den Behandlungen nach 000 Tag CA-Lagerung. Die Symptomentwicklung, die internen Ethylenkonzentrationen (IECs) und der Methylierungsstatus des ACS1-Promotors waren für jede der fünf Plantagen unterschiedlich. Da transkriptomische Veränderungen durch die Behandlung beeinflusst werden, wird dieser Datensatz nützlich sein, um Biomarker zu entdecken, die die Anfälligkeit für Störungen bewerten. Eine umgekehrte Korrelation zwischen der Häufigkeit dieser Störung und dem IEC wurde in einem Versuch mit mehreren Obstplantagen festgestellt. Der unterschiedliche Methylierungsstatus des ACS1-Promotors korrelierte sowohl mit IEC als auch mit dem Auftreten von Verletzungen, was auf eine epigenetische Regulation der Ethylenbiosynthese und möglicherweise auf Ereignisse hinweist, die zur Entwicklung von Störungen führen.