Red to Brown: An Elevated Anthocyanic Response in Apple Drives Ethylene to Advance Maturity and Fruit Flesh Browning.

Kırmızıdan Kahverengiye: Elmada Artan Antosiyanik Yanıt, Olgunlaşmayı ve Meyve Eti Kahverengileşmesini İlerletmek İçin Etileni Tetikler

Clicks: 411
ID: 64190
2019
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #23 of 187 articles by views in Frontiers in plant science

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 187 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The elevation of anthocyanin contents in fruits and vegetables is a breeding target for many crops. In some fruit, such as tomato, higher anthocyanin concentrations enhance storage and shelf life. In contrast, highly anthocyanic red-fleshed apples ( x ) have an increased incidence of internal browning flesh disorder (IBFD). To determine the mechanisms underlying this, 'Royal Gala' cultivar apples over-expressing the anthocyanin-related transcription factor (TF) MYB10 (35S:MYB10), which produces fruit with highly pigmented flesh, were compared with standard 'Royal Gala' Wild Type (WT) grown under the same conditions. We saw no incidence of IBFD in WT 'Royal Gala' but the over-expression of MYB10 in the same genetic background resulted in a high rate of IBDF. We assessed concentrations of potential substrates for IBDF and a comparison of metabolites in these apples showed that anthocyanins, chlorogenic acid, pro-cyanidins, flavon-3-ols, and quercetin were all higher in the MYB10 lines. For the flavol-3-ols sub-group, epicatechin rather than catechin was elevated in MYB10 lines compared with the control fruit. Internal ethylene concentrations were measured throughout fruit development and were significantly higher in 35S:MYB10 lines, and ethylene was detected at an earlier developmental stage pre-harvest. Expression analysis of key genes associated with ethylene biosynthesis (aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase and oxidase; and ) and polyphenol oxidase () showed the potential for increased ethylene production and the mechanism for enhanced PPO-mediated browning. The expression of a transcription factor of the ethylene response factor (ERF) class, , was elevated in red flesh. Analysis of transcriptional activation by MYB10 showed that this transcription factor could activate the expression of apple , , and genes. Our data show a link between the elevation of anthocyanin-related transcription factors and an undesirable fruit disorder. The accelerated advancement of maturity premature ethylene induction has implications for the breeding and storage of these more highly pigmented plant products.
Meyve ve sebzelerdeki antosiyanin içeriğinin artırılması, birçok kültür bitkisi için bir ıslah hedefidir. Domates gibi bazı meyvelerde daha yüksek antosiyanin konsantrasyonları depolama ve raf ömrünü uzatmaktadır. Buna karşılık, yüksek oranda antosiyanik kırmızı etli elmalarda ( x ) meyve eti iç kararma bozukluğu (IBFD) görülme sıklığında bir artış söz konusudur. Bunun altında yatan mekanizmaları belirlemek amacıyla, yoğun pigmentli meyve eti oluşturan ve antosiyaninle ilişkili transkripsiyon faktörü (TF) MYB10'u aşırı eksprese eden (35S:MYB10) 'Royal Gala' kültivarı elmaları, aynı koşullarda yetiştirilen standart 'Royal Gala' Yabani Tip (WT) ile karşılaştırılmıştır. WT 'Royal Gala'da hiçbir IBFD vakasına rastlanmazken, aynı genetik arka planda MYB10'un aşırı ekspresyonu yüksek oranda IBDF ile sonuçlanmıştır. IBDF için potansiyel substratların konsantrasyonları değerlendirilmiş ve bu elmalardaki metabolitlerin karşılaştırılması; antosiyaninlerin, klorojenik asidin, prosiyanidinlerin, flavan-3-ollerin ve kersetinin MYB10 hatlarında daha yüksek olduğunu göstermiştir. Flavan-3-ol alt grubu için, kontrol meyvelerine kıyasla MYB10 hatlarında kateşinden ziyade epikateşin düzeyinde artış görülmüştür. İç etilen konsantrasyonları meyve gelişimi boyunca ölçülmüş, 35S:MYB10 hatlarında anlamlı derecede daha yüksek bulunmuş ve etilen, hasat öncesi daha erken bir gelişim evresinde tespit edilmiştir. Etilen biyosentezi (aminosiklopropan-1-karboksilik asit sentaz ve oksidaz; ve ) ve polifenol oksidaz () ile ilişkili temel genlerin ekspresyon analizi, artan etilen üretimi potansiyelini ve PPO aracılı artmış kararma mekanizmasını ortaya koymuştur. Etilen yanıt faktörü (ERF) sınıfına ait bir transkripsiyon faktörünün, , ekspresyonu kırmızı meyve etinde yükselmiştir. MYB10 aracılı transkripsiyonel aktivasyon analizi, bu transkripsiyon faktörünün elma , ve genlerinin ekspresyonunu aktive edebildiğini göstermiştir. Verilerimiz, antosiyaninle ilişkili transkripsiyon faktörlerindeki artış ile istenmeyen bir meyve bozukluğu arasında bir bağlantı olduğunu göstermektedir. Erken etilen indüksiyonuyla olgunlaşmanın hızlanması, bu tür yüksek pigmentli bitkisel ürünlerin ıslahı ve depolanması açısından önemli çıkarımlara sahiptir.
Reference Key
espley2019redfrontiers Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Espley, Richard V;Leif, Davin;Plunkett, Blue;McGhie, Tony;Henry-Kirk, Rebecca;Hall, Miriam;Johnston, Jason W;Punter, Matthew P;Boldingh, Helen;Nardozza, Simona;Volz, Richard K;O'Donnell, Samuel;Allan, Andrew C;
Journal Frontiers in plant science
Year 2019
DOI
10.3389/fpls.2019.01248
URL
Keywords
ethylene flavonoids peroxidase anthocyanin apple transcription factors enzymatic browning ripening

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.