Veränderung der Haltbarkeit von Melonen durch Gen-Editing
Das gasförmige Pflanzenhormon Ethylen ist seit langem dafür bekannt, dass es die Reifung von Früchten fördert und eine gewisse Rolle bei der Haltbarkeit spielt. In dieser Studie führten die Forscher mit Hilfe des (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)/Cas9-Systems Gen-Editierung durch Modifikation des Ethylen-Synthesewegs in der japanischen Luxusmelone(Cucumis melo var. reticulatus "Harukei-3") durch, um ihre Haltbarkeit zu erhöhen.
Melonenfrüchte 14 Tage nach der Ernte (Lagerung bei 25°C)
University of Tsukuba
Das Enzym 1-Aminocyclopropan-1-carbonsäure-Oxidase (ACO) ist mit dem letzten Schritt des Ethylen-Produktionsweges verbunden und besitzt mehrere homologe Gene. Die Forschungsgruppe hat zuvor fünf CmACO-Gene (homologe Gene von ACO) im Melonengenom nachgewiesen und gezeigt, dass das CmACO1-Gen überwiegend in der geernteten Frucht exprimiert wird. Daher gingen wir davon aus, dass CmACO1 ein wichtiges Gen für die Verbesserung der Konservierung von Melonenfrüchten sein würde. In dieser Studie wählten wir CmACO1 als Ziel des Gene Editing aus und versuchten, Mutationen in das Gen einzuführen. Folglich wiesen die geernteten Melonen keine fremden Gene auf, und die eingeführten Mutationen wurden über mindestens zwei Generationen vererbt. Bei der nicht gen-editierten Linie (Wildtyp) wurde 14 Tage nach der Ernte eine Ethylenbildung in der Frucht beobachtet, die Schale färbte sich gelb, und das Fruchtfleisch wurde weicher. Bei der genom-editierten Mutante hingegen war die Ethylenbildung auf ein Zehntel derjenigen des Wildtyps reduziert, wobei die Schalenfarbe grün und die Frucht fest blieb. Dies deutet darauf hin, dass die Einführung der CmACO1-Mutation durch Gen-Editing die Haltbarkeit der Melonen verbessert. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass das Gene Editing zur Verringerung von Nahrungsmittelverlusten und zur Verbesserung der Ernährungssicherheit beitragen kann.
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