Tuttavia, la loro biosintesi e la regolazione genetica non sono ben comprese. Pertanto, era necessario uno studio completo per esplorare la regolazione trascrizionale della biosintesi della cera cuticolare e il suo impatto sulla qualità del frutto.

Ricercatori dell'Università della British Columbia, del Michael Smith Genome Sciences Center canadese e del British Columbia Blueberry Council hanno condotto uno studio sulla biosintesi della cera cuticolare nei mirtilli del nord.

Lo studio è stato pubblicato il 9 gennaio 2024 sulla rivista Horticulture Research . Indaga come la regolazione trascrizionale della deposizione di cera cuticolare influisce sulla perdita di acqua del frutto e sul colore della superficie durante la maturazione e lo stoccaggio post-raccolta.

Analizzando i cambiamenti del trascrittoma e i profili dei metaboliti, lo studio mira a identificare i geni chiave coinvolti nella biosintesi delle cere e fornire approfondimenti su come migliorare la qualità dei frutti dei mirtilli attraverso la gestione delle cere.

Lo studio ha rivelato che il contenuto di cera cuticolare nei mirtilli cambia significativamente durante la maturazione e lo stoccaggio post-raccolta. Inizialmente, il contenuto totale di cera diminuisce man mano che il frutto matura, a causa principalmente dell'espansione del frutto. Tuttavia, durante la conservazione, si verifica un notevole aumento del contenuto di cera, indicando una biosintesi de novo.

La ricerca ha identificato 54 diversi composti di cera, di cui i triterpenoidi sono i più abbondanti, seguiti dai β-dichetoni. L'analisi del trascrittoma ha evidenziato una rete di geni coinvolti nella biosintesi della cera cuticolare. In particolare, sono stati identificati cinque geni simili a OSC, che codificano per enzimi responsabili della produzione di triterpenoidi.

L’espressione di questi geni, insieme a tre geni simili al CYP716A, era correlata all’accumulo dei principali composti della cera come l’acido oleanolico e l’acido ursolico. È stato scoperto che l'applicazione esogena di acido abscissico (ABA) induce l'espressione dei geni biosintetici dei triterpenoidi, portando ad un aumento del contenuto di cera e ad un'alterazione della composizione della cera. Ciò ha comportato una riduzione della perdita d'acqua del frutto e un miglioramento del colore della superficie, in particolare una maggiore leggerezza.

Lo studio fornisce una comprensione completa dei meccanismi molecolari alla base della biosintesi della cera cuticolare nei mirtilli. Evidenzia il potenziale della manipolazione dei percorsi di biosintesi della cera per migliorare le caratteristiche di qualità del frutto, come la ridotta perdita di acqua e un maggiore aspetto visivo, durante la conservazione post-raccolta.

Il dottor Simone Castellarin, l'autore corrispondente, ha dichiarato:"I nostri risultati fanno luce sulle complesse reti di regolamentazione che controllano la biosintesi della cera cuticolare nei mirtilli. Comprendendo questi meccanismi molecolari, possiamo sviluppare strategie per migliorare la qualità del frutto e prolungare la durata di conservazione, a vantaggio di entrambi i produttori". e consumatori."

I risultati dello studio sono cruciali per l'industria dei mirtilli. La manipolazione dei geni della biosintesi della cera può migliorare le caratteristiche qualitative del frutto, come la ridotta perdita di acqua e un migliore colore della superficie, prolungando la durata di conservazione e la commerciabilità. Questi risultati possono portare benefici anche ad altri frutti. La ricerca futura può concentrarsi sulla selezione o sull'ingegneria genetica per ottimizzare la composizione della cera, migliorando la resilienza e la qualità dei frutti durante la conservazione.