Genetické mechanismy řídící měknutí jablek během skladování

Tereza Kodydková

Bachelor's thesis

Genetic mechanisms controlling apple softening during storage

Abstract:

Jablka jsou nejběžněji a nejčastěji pěstované ovoce mírného pásma. Jsou velmi oblíbené kvůli svému složení, obsahují antioxidanty, vitaminy, minerální látky a vlákninu. Plody jablek jsou pěstované k přímé produkci, ale je kladen požadavek na konzumaci i mimo sezónu, proto je nutné je skladovat. Domestikace a šlechtění jablek začaly před několika tisíci lety před naším letopočtem. Předpokládá se, že jabloně pochází z Asie, odkud se rozšířily do světa. A dále byly domestikovány a šlechtěny. Produkce jablek ve světě činila za rok 2022 okolo 74 až 79 mil. tun. Největším producentem byla Čína. V Evropě to bylo Polsko, Itálie, Francie a Německo. V České republice se za rok 2022 vyprodukovalo 138 000 tun jablek, spotřeba jablek za rok na osobu byla 25 kg. Nejčastěji se u nás konzumovaly zimní odrůdy jablek např. Golden Delicious a Idared. Z důvodu konzumace jablek i mimo jejich sezónu bylo nutné jejich skladování a tím prodloužení trvanlivosti. Plody během této doby ztrácí pevnost a mohou se u nich vyskytnout choroby a vady typické pro skladování. Uskladnění ovlivňuje např. klima a zralost. Pro skladování se proto užívaly sklady s řízenou a modifikovanou atmosférou např. DMA, ULO, CA, hypobarické slady. Nejčastěji mezi poruchy vzniklé skladováním patřily vnitřní hnědnutí dužiny, chladírenská onemocnění, hořká pihovitost, spála jablek a další. Ethen ovlivňoval zrání jablek a jejich posklizňové procesy. Geny ovlivňující biosyntézu ethenu, měknutí plodů, degradaci středních lamel, buněčných stěn a konzistenci byly geny Md-ACO1, Md-ACS1, Md-PG1 a Md-Exp3. Vliv na pevnost dužiny jablek měl i pektin. Mezi metody molekulární genetiky vhodné pro studium variability výše uvedených genů a pro hodnocení jejich exprese patří semikvantitativní PCR metoda, použití markeru Md‐ACS1 a markeru Md‐ACO1-CZU a jejich PCR amplifikace při šlechtění českých odrůd jablek.

Abstract:

Summary Apples are the most common fruit of the temperate zone. They are very popular because of their composition, they contain antioxidants, vitamins, minerals and fiber. Apple fruits are grown for direct production, but there is a requirement for consumption even in the off-season, so it is necessary to store them. The domestication and breeding of apples began several thousand years BC. It is believed that apple trees originated in Asia, from where they spread throughout the world. And they were further domesticated and bred. The production of apples in the world in 2022 was around 74 to 79 million tons. China was the largest producer. In Europe, it was Poland, Italy, France and Germany. In 2022, 138,000 tonnes of apples were produced in the Czech Republic, and the annual consumption of apples per person was 25 kg. Winter varieties of apples, such as Golden Delicious and Idared, were most often consumed in our country. Due to the consumption of apples even outside their season, it was necessary to store them and thus extend the shelf life. During this time, the fruits lose their firmness and may develop diseases and defects typical of storage. Storage is influenced by, for example, climate and maturity. Therefore, controlled and modified atmosphere warehouses were used for storage, e.g. DMA, ULO, CA, hypobaric stores. The most common disturbances caused by storage were internal browning of the pulp, refrigeration diseases, bitter freckles, scarlet fever and others. Ethene influenced the ripening of apples and their post-harvest processes. Genes influencing ethylene biosynthesis, fetal softening, middle lamella degradation, cell wall degradation and consistency were Md-ACO1, Md-ACS1, Md-PG1 and Md-Exp3 genes. Pectin also had an effect on the firmness of the apple pulp. Methods of molecular genetics suitable for the study of variability of the above-mentioned genes and for the evaluation of their expression include the semi-quantitative PCR method, the use of the Md‐ACS1 marker and the Md‐ACO1-CZU marker and their PCR amplification in the breeding of Czech apple varieties.

Keywords

jabloň domácí, skladování plodů, měknutí plodů, exprese genů, ethen, střední lamela

Keywords

fruit storage, fruit softening, gene expression, ethene, middle lamella, domestic apple tree

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 29. 5. 2024
• Supervisor: doc. Dr. Ing. Pavel Vejl
• Reader: Martina Melounová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products