In uno studio precedente è stata trovata una forte correlazione tra l'espressione genica CYC-B (β-lycopene cyclase) e il colore arancione di un frutto polposo, mentre in un altro studio si è identificata una mutazione puntiforme nel gene SGR (Stay Green) che impedisce la degradazione della clorofilla e provoca una colorazione marrone della polpa, carattere da conservare in alcune varietà di pomodoro.
"Sulla base di questi risultati, il nostro studio si è concentrato sullo sviluppo di un nuovo colore di pomodoro che è ricco sia in β-carotene sia in clorofilla. Abbiamo valutato la segregazione del colore del frutto e i livelli di β-carotene e clorofilla in popolazioni F1 e F2, ottenute incrociando pomodori arancioni e pomodori marroni", spiegano i ricercatori della Sunchon National University (Corea del Nord).
Colore dei frutti osservati nella generazione F2 a maturazione
"Abbiamo incrociato due linee pure, KNY2 (arancione) e KNB1 (marrone), e valutato la relazione tra questi geni per il loro effetto sul colore della bacca. I fenotipi delle piante della generazione F2 sono stati analizzati e un nuovo colore arancio-marrone del frutto è stato identificato".
L'analisi molecolare del genoma ha confermato che ci sono due SNP nella sequenza dei geni CYC-B e SGR, associati alla segregazione del colore arancione-marrone del frutto nella generazione F2. Il contenuto di carotenoidi e di clorofilla dei frutti è stata valutata nei diversi fenotipi e ha mostrato una forte correlazione tra i geni di biosintesi dei carotenoidi e la funzione del gene SGR.
Con questo studio si è sviluppato un nuovo colore di pomodoro con un fenotipo arancio-marrone. Questo frutto ha un alto contenuto in β-carotene e conserva il contenuto di clorofilla durante la maturazione.
L'espressione genica di CYC-B coincide con l'accumulo di β-carotene; mentre la mutazione puntiforme nel gene SGR inibisce la funzione proteica e di conseguenza impedisce la degradazione della clorofilla. I ricercatori concludono: "I nostri risultati forniscono informazioni preziose per sviluppare e allevare cultivar di pomodoro con un nuovo colore utilizzando marcatori molecolari".
Fonte: Ranjith Kumar Manoharan, Hee-Jeong Jung, Indeok Hwang, Namhee Jeong, Kang Hee Kho, Mi-Young Chung, Ill-Sup Nou, 'Molecular breeding of a novel orangebrown tomato fruit with enhanced beta-carotene and chlorophyll accumulation', 2017, Hereditas, Vol. 154:1.
DOI 10.1186/s41065-016-0023-z