Identifizierung des fur verschiedene Fruchtester hauptverantwortlichen Lipoxygenasegens des Apfels
Vogt, Jörg - Technische Universität Dresden (2016)
Der Geschmack des Apfels ist eines der wichtigsten Fruchtmerkmale. Annähernd alle Sorten besitzen ein eigenes, komplexes Aromaprofil. Allein die Produktion der Schlüsselaromastoffe bezieht mehrere Stoffwechselwege ein. Die Identifizierung der beteiligten Gene ist die Grundvoraussetzung für das Verständnis der Aromastoffentstehung. Die zielgerichtete Züchtung einer Sorte mit einem speziellen Aroma ist schneller durch moderne Strategien möglich, beispielsweise der markergestützten Selektion oder transgenen und cisgenen Ansätzen. Dafür müssen die Zielgene und die allelbedingten phänotypischen Unterschiede bekannt sein. Für wenige andere Gene, die bei der Produktion von Schlüsselaromastoffen des Apfels beteiligt sind, ist die Rolle bei der Aromabildung bekannt. Allerdings gibt es bislang keine Erkenntnisse, die ein bestimmtes LOX-Gen eindeutig mit einer Funktion in der Fruchtaromaproduktion in Verbindung bringen.
Ziel der Arbeit ist es, das LOX-Gen des Apfels zu identifizieren, welches den hauptsächlichen Beitrag leistet für die Produktion von wichtigen Aroma-Schlüsselkomponenten, nämlich den unverzweigten Fruchtestern, Alkoholen und Aldehyden. Dazu werden
- die LOX-Gene des Apfels identifiziert
- diese Gene und deren Genprodukte bioinformatisch charakterisiert, um z. B. Informationen über deren Funktionalität und Spezifität zu erhalten.
Weiterhin wird:
- die Genexpression möglichst vieler LOX-Gene untersucht, um zu ermitteln, welche in Früchten bzw. in der späten Phase der Fruchtreife aktiv sind
- durch Assoziationsstudien geprüft, ob ein statistischer Zusammenhang zwischen Kandidatengenen und der Art und Menge verschiedener Fruchtester, Fruchtalkohole und Aldehyde vorliegt
- ergänzend durch Sequenzvergleich und Proteinmodellierung überprüft, welche Mechanismen als Ursache für die sortenspezifische Unterschiede in der Aromastoffbildung warscheinlich sind.
Die Feststellung des bedeutendsten LOX-Gens bei der Produktion von Schlüsselaromastoffen würde noch bessere Möglichkeiten bieten zur zielgerichteten Sortenzüchtung mit Blick auf das Aroma durch moderne markerbasierte Züchtungsstrategien.