La via dei fenilpropanoidi porta, a partire dalla fenilalanina, alla produzione di numerosi composti fenolici secondari coinvolti, in molti frutti carnosi, come la pesca, nella determinazione delle caratteristiche qualitative e organolettiche (astringenza, colore, livelli di composti antiossidanti, resistenza alle manipolazioni e/o al processamento alimentare). Importante quindi, anche per identificare eventuali marcatori molecolari/geni utili per il miglioramento mediante Selezione Marker Assistita (MAS), è la comprensione del ruolo di alcuni enzimi chiave di questa via biosintetica. La fenilalanina ammonio liasi (PAL), che catalizza la formazione di acido trans-cinnamico, rappresenta il principale punto di controllo del flusso del carbonio dal metabolismo primario a questa via del metabolismo secondario, con due diramazioni che portano rispettivamente alla sintesi di antociani e flavonoidi ed a quella di lignina; la cinnamil alcool deidrogenasi (CAD), posta subito a valle del punto di divergenza delle due diramazioni, riduce le cinnamaldeidi a cinnamil-alcooli, immediati precursori dei monolignoli. Per la CAD è stata dimostrata la presenza di isoforme specifiche ed una diversa attività in frutti di pesco a diversa durezza e colore della polpa, facendo ipotizzare un suo possibile ruolo alternativo nel ridirezionare il flusso dei composti fenolici dalla formazione di lignina a quella di altri composti responsabili del colore e/o dell’aroma del frutto (Gabotti et al., Physiol. Plant. 154: 329-348, 2015). Nel presente lavoro pesche di varietà con diverso colore della polpa (bianca, gialla o rossa) ed in stadi di sviluppo diversi sono state caratterizzate per attività e livelli (Western blot) di PAL nei diversi tessuti del frutto. I risultati ottenuti suggeriscono che lo sviluppo e la maturazione del frutto di pesco siano caratterizzati da una precoce attivazione della via biosintetica dei fenilpropanoidi. Lo stadio S2, dove si rilevano le più alte attività PAL ed i più elevati livelli di polipeptidi PAL-simili, potrebbe rappresentare una fase cruciale, legata non solo alla determinazione tissutale ma forse anche alla produzione di composti implicati nell’evoluzione delle caratteristiche qualitative del prodotto a maturazione. Come in altre specie, anche in pesca isoforme diverse di PAL potrebbero variamente contribuire alle diverse fasi dello sviluppo e della maturazione. Ulteriori indagini sono previste per meglio chiarire tali aspetti.

Caratterizzazione di frutti di pesco (Prunus persica [L.] Batsch.) a diverso colore della polpa per le variazioni di attività e livelli di enzimi chiave della via dei fenilpropanoidi (fenilalanina ammonio liasi e cinnamil alcool deidrogenasi) durante lo sviluppo / N. Negrini, S. Morgutti, M. Cocucci. ((Intervento presentato al 33. convegno SICA tenutosi a Bologna nel 2015.

Caratterizzazione di frutti di pesco (Prunus persica [L.] Batsch.) a diverso colore della polpa per le variazioni di attività e livelli di enzimi chiave della via dei fenilpropanoidi (fenilalanina ammonio liasi e cinnamil alcool deidrogenasi) durante lo sviluppo

N. Negrini;S. Morgutti;M. Cocucci
2015

Abstract

La via dei fenilpropanoidi porta, a partire dalla fenilalanina, alla produzione di numerosi composti fenolici secondari coinvolti, in molti frutti carnosi, come la pesca, nella determinazione delle caratteristiche qualitative e organolettiche (astringenza, colore, livelli di composti antiossidanti, resistenza alle manipolazioni e/o al processamento alimentare). Importante quindi, anche per identificare eventuali marcatori molecolari/geni utili per il miglioramento mediante Selezione Marker Assistita (MAS), è la comprensione del ruolo di alcuni enzimi chiave di questa via biosintetica. La fenilalanina ammonio liasi (PAL), che catalizza la formazione di acido trans-cinnamico, rappresenta il principale punto di controllo del flusso del carbonio dal metabolismo primario a questa via del metabolismo secondario, con due diramazioni che portano rispettivamente alla sintesi di antociani e flavonoidi ed a quella di lignina; la cinnamil alcool deidrogenasi (CAD), posta subito a valle del punto di divergenza delle due diramazioni, riduce le cinnamaldeidi a cinnamil-alcooli, immediati precursori dei monolignoli. Per la CAD è stata dimostrata la presenza di isoforme specifiche ed una diversa attività in frutti di pesco a diversa durezza e colore della polpa, facendo ipotizzare un suo possibile ruolo alternativo nel ridirezionare il flusso dei composti fenolici dalla formazione di lignina a quella di altri composti responsabili del colore e/o dell’aroma del frutto (Gabotti et al., Physiol. Plant. 154: 329-348, 2015). Nel presente lavoro pesche di varietà con diverso colore della polpa (bianca, gialla o rossa) ed in stadi di sviluppo diversi sono state caratterizzate per attività e livelli (Western blot) di PAL nei diversi tessuti del frutto. I risultati ottenuti suggeriscono che lo sviluppo e la maturazione del frutto di pesco siano caratterizzati da una precoce attivazione della via biosintetica dei fenilpropanoidi. Lo stadio S2, dove si rilevano le più alte attività PAL ed i più elevati livelli di polipeptidi PAL-simili, potrebbe rappresentare una fase cruciale, legata non solo alla determinazione tissutale ma forse anche alla produzione di composti implicati nell’evoluzione delle caratteristiche qualitative del prodotto a maturazione. Come in altre specie, anche in pesca isoforme diverse di PAL potrebbero variamente contribuire alle diverse fasi dello sviluppo e della maturazione. Ulteriori indagini sono previste per meglio chiarire tali aspetti.
2015
Prunus persica; flesh colour; phenylalanine-ammonia lyase; cinnamyl alcohol dehyfrogenase
Settore AGR/13 - Chimica Agraria
Settore BIO/04 - Fisiologia Vegetale
Caratterizzazione di frutti di pesco (Prunus persica [L.] Batsch.) a diverso colore della polpa per le variazioni di attività e livelli di enzimi chiave della via dei fenilpropanoidi (fenilalanina ammonio liasi e cinnamil alcool deidrogenasi) durante lo sviluppo / N. Negrini, S. Morgutti, M. Cocucci. ((Intervento presentato al 33. convegno SICA tenutosi a Bologna nel 2015.
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