Effect of ethylene and 1-MCP on expression of genes involved in ethylene biosynthesis and perception during ripening of apple fruit.

Yang, X.-T., Song, J., Campbell-Palmer, L., Fillmore, S.A.E., et Zhang, Z. (2013). « Effect of ethylene and 1-MCP on expression of genes involved in ethylene biosynthesis and perception during ripening of apple fruit. », Postharvest Biology and Technology, 78, p. 55-66. doi : 10.1016/j.postharvbio.2012.11.012  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’éthylène joue un rôle important dans la régulation du mûrissement et de la sénescence des fruits et a une incidence directe sur différents paramètres de qualité des pommes fraîches, notamment l’apparence, la couleur, la texture et la saveur. La pomme (Malus domestica Borkh.) est un fruit climactérique bien connu et constitue un bon modèle pour l’étude du mûrissement et de la sénescence des fruits. La présente étude visait à mieux comprendre le mûrissement des fruits ainsi que le rôle de la perception de l’éthylène et de la transduction du signal. Pour ce faire, nous avons utilisé des pommes récoltées avant l’atteinte du pic climatérique, que nous avons soit laissé mûrir naturellement, soit exposé à 36 μL L-1 d’éthylène pendant 24 h, pour en stimuler le mûrissement, soit exposé à 1,0 μL L-1 de 1-MCP pendant 24 h, pour en inhiber le mûrissement. Nous avons surveillé différents indices physiologiques post-récolte, dont la respiration et la production d’éthylène, durant 22 jours dans le cas des pommes traitées à l’éthylène et durant 47 jours dans le cas de celles traitées au 1-MCP. Durant la période suivant les traitements, nous avons utilisé la PCR quantitative en temps réel pour déterminer l’effet des traitements sur l’expression de 20 gènes jouant un rôle dans la synthèse et la perception de l’éthylène, à la lumière des résultats d’un essai d’efficacité. L’expression des gènes ETR2, ETR5, ERSs, EIL4, ERFs, ACS1 et ACO1 a été significativement régulée à la hausse durant le mûrissement. Le traitement à l’éthylène a accentué l’expression des gènes ACO2, ETR1, CTR1s et EIN2A, tandis qu’il a eu peu d’effet sur celle des gènes ACS3, ACO3 et EIN2B. Le traitement au 1­MCP a significativement inhibé l’expression des gènes ACS1, ACO1 et ACO2, intervenant dans la synthèse de l’éthylène, et a ainsi entraîné une réduction de la production d’éthylène. En outre, le traitement au 1-MCP a réduit l’expression des gènes ETR1, ETR2, ETR5, ERSs, CTR1, EIN2A, EIL4 et ERFs, mais a eu un effet limité sur celle des gènes ACS3, ACO3 et EIN2B. Notre étude montre la complexité des profils transcriptionnels associés à la perception et à la production d’éthylène ainsi que leur dynamique en réaction au mûrissement ainsi qu’aux traitements à l’éthylène et au 1-MCP. Grâce à une meilleure compréhension des changements considérables subis par ces gènes et de leur fonction, nous pourrons explorer les mécanismes régulant le mûrissement des pommes, l’effet d’un apport d’éthylène exogène sur ce mécanisme ainsi que le rôle des récepteurs dans l’inhibition du mûrissement et de la sénescence.

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