Molekulare und biochemische Charakterisierung der Nachernte-Seneszenz in Brokkoli

Die Nachernte-Seneszenz in Brokkoli (Brassica oleracea L. var Italica) Blütenständen führt zu phänotypischen Veränderungen, die denen der entwicklungsbedingten Blatt-Seneszenz ähnlich sind. Um diese beiden Prozesse detaillierter zu vergleichen, haben wir molekulare und biochemische Veränderungen in Brokkoli-Blütenständen untersucht, die nach der Ernte bei zwei verschiedenen Temperaturen gelagert wurden. Wir fanden heraus, dass die Lagerung bei kühleren Temperaturen die Symptome der Seneszenz auf biochemischer und gen-expressions Ebene verzögerte. Änderungen in den Schlüsselbiochemikalien (Lipidien, Proteinen und Chlorophyll) und in den Mustern der Genexpression traten im geernteten Gewebe auf, lange bevor sichtbare Anzeichen von Seneszenz festgestellt wurden. Unter Verwendung zuvor identifizierter seneszenz-verstärkender Gene und auch neu isolierter, unterschiedlich exprimierter Gene fanden wir, dass die Mehrheit dieser Gene eine ähnliche Verstärkung der Expression in Nachernte-Brokkoli zeigte wie in der entwicklungsbedingten Blatt-Seneszenz. Auf biochemischer Ebene wurde nach der Ernte ein schneller Verlust von Membran-Fettsäuren festgestellt, als sie bei Raumtemperatur gelagert wurden. Es gab jedoch keinen entsprechenden Anstieg der Konzentrationen von Lipidoxidationsprodukten. Dies, zusammen mit einer erhöhten Expression von schützenden Antioxidansgenen, deutete darauf hin, dass in den frühen Phasen der Nachernte-Seneszenz eine ordnungsgemäße Zerschlagung der zellulären Bestandteile erfolgt, wobei das verfügbare Lipid als Energiequelle genutzt wird. Nachernte-Veränderungen in Brokkoli-Blütenständen zeigen daher viele Ähnlichkeiten zu den Prozessen der entwicklungsbedingten Blatt-Seneszenz.