Кутикулярный воск защищает плоды, уменьшая потерю воды и влияя на цвет. Воск представляет собой смесь длинноцепочечных алифатических и циклических соединений, различающихся у разных видов плодов. В ягодах голубики наиболее многочисленны тритерпеноиды и β-дикетоны.
Биосинтез и генетическая регуляция кутикулярного воска изучены недостаточно хорошо. Исследователи из Университета Британской Колумбии, канадского Центра геномных наук имени Майкла Смита провели исследование биосинтеза кутикулярного воска и его влияния на качество плодов северной высокорослой голубики.
В ходе исследования было изучено, как транскрипционная регуляция отложения кутикулярного воска влияет на потерю воды и цвет поверхности плодов во время созревания и послеуборочного хранения.
Исследование показало, что содержание кутикулярного воска в плодах голубики значительно изменяется в процессе созревания и послеуборочного хранения. Вначале общее содержание воска снижается по мере созревания плодов, что объясняется главным образом их расширением. Однако во время хранения наблюдается заметное увеличение содержания воска, что указывает на его биосинтез.
В ходе исследования было обнаружено 54 различных восковых соединения, среди которых наибольшее количество составляют тритерпеноиды, за которыми следуют β-дикетоны. Транскриптомный анализ выявил ключевые гены, участвующие в биосинтезе кутикулярного воска. В частности, были идентифицированы пять OSC-подобных генов, кодирующих ферменты, ответственные за производство тритерпеноидов.
Было обнаружено, что экзогенное применение абсцизовой кислоты индуцирует экспрессию генов биосинтеза тритерпеноидов, что приводит к увеличению содержания воска и изменению его состава. Это способствует снижению потери плодами воды и улучшению цвета их поверхности.
Данное исследование дает полное представление о молекулярных механизмах, лежащих в основе биосинтеза кутикулярного воска ягод голубики. Оно подчеркивает необходимость регуляции биосинтеза воска для улучшения качественных характеристик плодов, таких как снижение потери воды и улучшение внешнего вида во время послеуборочного хранения.
Потери при хранении овощей, фруктов и ягод, являются основной проблемой послеуборочного периода. От времени уборки урожая до потребления существует риск снижения товарного качества продукции как из-за гниения, так и из-за заражения вредителями. В отделе обеззараживания Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») разрабатывают и оптимизируют методики фумигации против вредных организмов, позволяющие бороться с большинством вредителей запасов и успешно сохранять собранный урожай до момента потребления.
Источник: Yifan Yan et al, Cuticular wax biosynthesis in blueberries (Vaccinium corymbosum L.): Transcript and metabolite changes during ripening and storage affect key fruit quality traits, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae004