Genetic analysis of fruit flavor and aroma volatile compounds in wild strawberry

La maduixa representa el cultiu de baies més consumit a tot el món, amb una producció de 9,2 milions de tones l'any 2017. Els programes de millora tradicionalment s'han centrat en els trets agronòmics, però la qualitat dels fruits s'ha convertit recentment en un objectiu principal. El...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Zhang, Rong
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2020
País:España
Institución:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:238207
Acceso en línea:https://ddd.uab.cat/record/238207
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Maduixes
Aliments
Compostos orgànics volàtils
Descripción
Sumario:La maduixa representa el cultiu de baies més consumit a tot el món, amb una producció de 9,2 milions de tones l'any 2017. Els programes de millora tradicionalment s'han centrat en els trets agronòmics, però la qualitat dels fruits s'ha convertit recentment en un objectiu principal. El sabor és el principal factor responsable de la qualitat de la maduixa, sent atractiu per el consumidor. La maduixa diploide (Fragaria vesca) es un model per a el maduixot, gràcies al cicle de vida perenne, genoma reduït, curt període generacional, sistema de transformació genètica senzill i eficient, i als abundants recursos genètics. L'objectiu principal d'aquest treball ha estat estudiar la base genètica del sabor en la maduixa diploide mitjançant una col·lecció de línies isogéniques (NIL) desenvolupada per un encreuament entre un pare recurrent F. vesca i el progenitor donant F. bucharica.En primer lloc, hem millorat la col·lecció NIL desenvolupada anteriorment amb deu noves línies, cobrint en total el 94,8% del parental donant. És una eina genètica altament rellevant per mapar diversos trets de maduixa diploides.Per localitzar els loci dels caràcters quantitatius (QTL)de sabor es van analitzar el pH, l'àcid cítric i ºBrix. Es va mapar un QTL estable associat a l'augment del pH, dos QTL majors per la reducció del pH, dos QTL majors per la disminució dels nivells de l'àcid cítric i un QTL per l'augment dels ºBrix.Per localitzarQTL majors per a compostos volàtils al LG5, hem estudiat en profunditat els compostos aromàtics a les línies del LG5. Es van identificar disset compostos volàtils clau i es van assignar cinc QTL. Els QTL de metil 2-aminobenzoat i mirtenil acetat es van localitzar a LG5:20-35cM,el QTL per disminuir el contingut de metil butanoat a LG5:11-20cM i dos QTL per a compostos volàtils verds (CVV) (Z)-3-hexenil acetat i (E)-2-hexenil acetat a LG5:50-76cM.Onze gens van ser seleccionats percandidats a controlar l'acumulació de compostos volàtils.Es va analitzar el nivell de transcripció F. vesca i les NILs. Finalment, es van verificar tres gens en LG5:0-35cM i tres gens en LG5:50-76cM per presentar diferències significatives en l'expressió entre el pare recurrent i les NILs amb al·lels de F. bucharica en LG5. El gen FvH4_5g29270 que codifica una isomerasa 3Z-2E-enal es va seleccionar com a gen candidat per a CVV en LG5:50-76cM. Per verificar la funció del gen FvH4_5g29270, es va construir el vector de sobreexpressió gènica i es va expressar de forma transitòria en F. vesca i en dos NILs amb l'al·lel F. bucharica de FvH4_5g29270 mitjançant transfecció mediada per agrobacterium. Els resultats de contingut de CVVno van ser els esperats, principalment a causa de la baixa eficiència de la transformació.Un altre caràcter de qualitat important es l'aparença del fruit. Es va analitzar el color de la maduixa amb vuit paràmetres de color per a tres collites en la col·lecció. El color taronja es va observar en algunes NILs i es va mapar en LG5:35-39cM. Es van analitzar divuit gens candidats en aquesta regió per obtenir el nivell d'expressió de la transcripció en fruites madures. El gen FvH4_5g14770 que codifica per una proteïna d'unió al complex de clorofil·la A-B dependent de la llum es va seleccionar com a gen candidat, ja que mostrava un nivell de transcripció significativament superior en fruites de color taronja que en fruites vermelles,iaquest canvi pot estar relacionat amb el procés de reducció del contingut de clorofil·la. Tots aquests resultats van proporcionar una base fonamental per a la millora de l'aroma i el color de la maduixa.