Rucola: Hunderte Gene entdeckt mit unbekannter Funktion

Rucola (Diplotaxis tenuifolia L.) hat einen großen wirtschaftlichen Wert in der fresh-cut Industrie auf Grund seiner nutrazeutischen und sensorischen Eigenschaften. Dennoch wurden die molekularen Mechanismen nie untersucht, welche bei den Blättern die Toleranz gegenüber Stress vor- bzw nach Ernte während der Verarbeitung und dem shelf life bestimmen.

Dieselben Forscher der Universität Mailand und Cardiff, die von 2012 bis 2015 bei dem Projekt der EU Quafety über Qualität und Gesundheit der Obst- und Gemüseerzeugnisse der Fresh-Cut Sparte beteiligt waren, haben eine erste Transkriptom-Analyse des Rucola mittels der de novo Montage von RN Sequenzen durchgeführt. Dabei werden funktionelle Annotation und Genexpression durch 33874 Transkripten durch Stress induziert.

Für diese Studie wurde der Rucola mehreren Stressfaktoren ausgesetzt: Vor der Ernte, während der Kultivierung außerhalb des Bodens, wurden die Pflanzen kontrolliert: Bei Vermehrung des Salzgehaltes, Mangel an Stickstoff und Erwärmung der Nährlösung. Beim Nachernteverhalten wurden die Blätter niedrigen Temperaturen ausgesetzt, der Dunkelheit, Dehydrierung und mechanischen Schäden zur Simulation von Wunden des Pflanzengewebes.

Die transkriptomischen Änderungen der Blätter wurden 24 Stunden nach dem Stress untersucht. Die Transkriptionsfaktoren und die involvierten Gene im Wachstumsregelsignal der Pflanze, in der Autophagie, beim Alterungsprozess und im Metabolismus der Glucosininolate, resultierten als die Mechanismen, die am meisten unter den zugeführten Stressfaktoren zu beeinflussen sind.

"Es wurden Hunderte Gene mit unbekannter Funktion identifiziert, die sich alle deutlich unter Stressbedingungen zeigen, die wichtige Information liefern, Antworten zum Stress in der Rauke aufzuspüren. Stress durch Dehydrierung und Wunden haben den größten Effekt auf die Transkription gehabt. Unterschiedliche Stressfaktoren haben zur Veränderungen im Ausdruck der kohärenten Gene in den sich überschneidenden Hormongruppen geführt. Diese Daten gestatten gezielte Ansätze zur Verbesserung der Toleranz gegenüber Stress, der Qualität und des shelf lifes des Rucola mit direkten Anwendungen in der Fresh Cut Sparte".

Quelle: Cavaiuolo M., Cocetta G., Spadafora N.D., Müller C.T., Rogers H.J., Ferrante A., 'Gene expression analysis of rocket salad under pre-harvest and postharvest stresses: A transcriptomic resource for Diplotaxis tenuifolia', 2017, PLOS ONE, Vol. 12(5): e0178119.