close up photo of blueberries

Ricerca: modulazione spazio-temporale del metabolismo dei flavonoidi nei mirtilli

I mirtilli si distinguono per il colore viola-blu dei frutti, che si sviluppa durante la maturazione e deriva da una caratteristica composizione di pigmenti antociani derivati dai flavonoidi. La produzione di antociani è limitata alla buccia del frutto, lasciando la polpa incolore del frutto priva di questi composti.

Collegando i modelli di accumulo di metaboliti fenolici con la trascrizione genica nel mirtillo delle tipologie Northern Highbush (Vaccinium corymbosum) e Rabbiteye (Vaccinium virgatum), gli autori di una ricerca recentemente pubblicata su Frontiers in Plant Science hanno studiato i fattori che limitano la produzione di antociani nella polpa della bacca.

Hanno scoperto che la produzione di flavonoidi era generalmente più bassa nella polpa della frutta rispetto alla buccia e le concentrazioni sono diminuite ulteriormente durante la maturazione. Un insieme comune di geni strutturali è stato identificato in entrambe le specie, indicando che la biosintesi dei flavonoidi specifici dei tessuti dipendeva dalla co-espressione dei geni di vie multiple e limitata dalla via fenilpropanoide in combinazione con CHS, F3H e ANS come potenziali “colli di bottiglia” delle vie.

Mentre le concentrazioni di metaboliti erano comparabili tra i genotipi di mirtillo a piena maturazione, la composizione antocianina era distinta e dipendeva dal grado di idrossilazione / metossilazione della parte antocianidina in combinazione con i modelli di glicosilazione genotipo-specifici.

L’analisi di co-correlazione dei metaboliti fenolici con i geni strutturali del percorso ha rivelato isoforme caratteristiche di O-metiltransferasi e UDP-glucosio: flavonoide-3-O-glicosiltransferasi che erano suscettibili di modulare la composizione antocianica.

Infine, i ricercatori hanno identificato i regolatori trascrizionali candidati che sono stati coespresi con i geni strutturali, tra cui gli attivatori MYBA, MYBPA1, e bHLH2 insieme al repressore MYBC2, che ha suggerito un ruolo interdipendente nella regolazione degli antociani.

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Günther, Catrin & Dare, Andrew & Mcghie, Tony & Deng, Cecilia & Lafferty, Declan & Plunkett, Blue & Grierson, Ella & Turner, Janice & Jaakola, Laura & Albert, Nick & Espley, Richard. (2020). Spatiotemporal Modulation of Flavonoid Metabolism in Blueberries. Frontiers in Plant Science. 11. 545. 10.3389/fpls.2020.00545.

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