Genetic dissection of aroma and other fruit quality traits in melon
El meló és una espècie apreciada pel seu fruit, que presenta una gran varietat fenotípica en colors, formes, sabors i tipus de maduració. La qualitat del fruit és un dels principals objectius de la millora genètica del meló. Actualment el focus dels programes de millora està en el gust i la vida úti...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:293543 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/293543 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Meló Melon Melón Qtl Aroma Ciències Experimentals |
| Sumario: | El meló és una espècie apreciada pel seu fruit, que presenta una gran varietat fenotípica en colors, formes, sabors i tipus de maduració. La qualitat del fruit és un dels principals objectius de la millora genètica del meló. Actualment el focus dels programes de millora està en el gust i la vida útil del fruit. La vida útil depèn del tipus de maduració, que pot ser climatèrica o no climatèrica, mentre que el gust és modulat per la quantitat de sucres i àcids, i per l'aroma. L'aroma ve determinat pels compostos orgànics volàtils, que es formen a partir d'àcids grassos, aminoàcids i terpens. Segons la seva classificació química, els aldehids aporten notes fresques i de cogombre o herba, mentre que els èsters donen dolçor i aromes afruitats. Diversos enzims involucrats en la síntesi de volàtils ja han estat identificats. No obstant això, encara existeixen molts enzims desconeguts en aquestes rutes metabòliques, i la seva relació amb la maduració està només parcialment descrita. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral és desxifrar la genètica que hi ha darrere la producció de volàtils, i dilucidar l'efecte de diferents QTLs de maduració al perfil aromàtic del meló. Per això, s'ha analitzat l'aroma de diferents poblacions de mapeig generades a partir d'un creuament entre els cultivars 'Pell de Gripau' (no climatèric i inodor) y 'Védrantais' (climatèric i aromàtic), com una població de línies recombinants homozigotes (RILs) i dues col·leccions recíproques de línies d'introgressió (ILs). El perfil aromàtic dels fruits va ser analitzat mitjançant cromatografia de gasos i espectrometria de masses (GC-MS) per identificar QTLs associats a volàtils. A la població de RILs es van identificar 166 QTLs formant grups a regions específiques del genoma. El cromosoma 8 es va revelar com un important centre regulador de l'aroma i la maduració. Per altra banda, a les col·leccions d'ILs es van detectar més de 1000 QTLs. Diversos QTLs van ser mapejats a les mateixes regions en més d'una població, validant així el nostre anàlisi. Es van trobar regions als cromosomes 3, 6, 7 i 8 relacionant aroma i maduració. No obstant això, també es van detectar QTLs d'aroma independents de la maduració. Es van seleccionar dues regions d'interès als cromosomes 6 i 11 per dur a terme un mapeig fi. Al cromosoma 6, dues enoil-CoA isomerases 2 han sigut seleccionades com candidates per a la degradació de volàtils monoinsaturats derivats de lípids. Per altra banda, al cromosoma 11 es van revelar 3 sub-QTLs a la regió d'estudi, fet que emfatitza la complexa regulació de la formació de volàtils. Alguns del gens candidats estan relacionats amb el metabolisme primari, mentre que d'altres son factors de transcripció. A més, es va intentar fer la validació funcional d'una aldehid oxidasa del cromosoma 5, i els resultats preliminars van mostrar la seva associació amb la conversió de benzaldehid en àcid benzoic. D'altra banda, un projecte secundari va consistir en validar mitjançant l'ús de CRISPR/Cas9 la funció de CmOFP13 a meló, un gen reportat com modulador de la forma del fruit, i ja validat en arabidopsis. En aquest assaig es van aconseguir plantes de meló mutants diploides heterozigotes per l'edició a partir de plantes tetraploides, i es va observar un allargament del fruit a l'eix vertical. En resum, la present tesi incrementa la llista de regions genòmiques involucrades a la producció de volàtils, establint la base per a futurs treballs de mapeig genòmic per la millora de l'aroma en meló. A més, el gens identificats podran ser validats en treballs posteriors. El coneixement generat en aquesta tesi contribuirà a la millora de la qualitat del meló i podrà ser transferit als programes de millora. |
|---|