Новый прогресс в изучении качества вкуса и аромата клубники

Характерные летучие соединения в плодах садовой земляники (клубники, Fragaria × ananassa) — главный фактор, привлекающий потребителей, и они тесно связаны с предпочтениями покупателей и общим удовлетворением от ягод.

Фуранон — характерный аромат клубники, оказывающий значительное влияние на вкус плода. Исследование механизмов регуляции ароматических соединений может дать теоретическую основу для улучшения качества вкуса. В последнее время появляется всё больше свидетельств, что метилирование ДНК играет ключевую роль в созревании плодов у садовых культур. Однако роль метилирования ДНК в регуляции конкретных признаков, таких как биосинтез фуранона, оставалась неясной.

В Horticulture Research была опубликована онлайн-статья команды профессора Куньсун Чэня из Чжэцзянского университета под названием «Метилирование ДНК, опосредованное путём RdDM, и деметилирование влияют на накопление фуранона через регуляцию ХИНОНОКСИДОРЕДУКТАЗЫ в клубнике».

В работе сообщается о роли метилирования ДНК в биосинтезе фуранона в клубнике. Хиноноксидоредуктаза клубники (FaQR) — ключевой фермент в этом процессе. У сорта 'Yuexin' есть четыре гомолога FaQR, и один из них, FaQR3, составляет около 50% транскриптов FaQR, что указывает на его главную роль в биосинтезе фуранона.

Изучив уровни метилирования ДНК, экспрессию FaQR3 и содержание фуранона во время созревания плодов и после применения ингибитора метилирования ДНК, учёные обнаружили, что уровень метилирования ДНК в промоторе FaQR3 отрицательно коррелировал с экспрессией FaQR3 и накоплением фуранона. Это говорит о том, что метилирование ДНК может участвовать в биосинтезе фуранона, регулируя экспрессию FaQR3, и эта связь одинаково проявлялась при разных температурах.

Кроме того, транзиентная экспрессия гена FaAGO4 из пути RNA-directed DNA methylation (RdDM) и анализ обогащения 24-нт siRNA показали, что метилирование ДНК в промоторе FaQR3 опосредовано именно путём RdDM. Транзиентное РНК-интерференционное подавление FaDML указало на то, что путь деметилирования также может быть вовлечён в регуляцию накопления фуранона.

Эти результаты дают новое представление о роли метилирования и деметилирования ДНК в формировании вкусовых качеств клубники во время созревания. Они дополняют сеть метаболической регуляции растительных летучих веществ и предоставляют новую основу для улучшения вкуса плодов.