The lignification of strawberry fruit: molecular basis and effects on fruit quality

The strawberry (Fragaria × ananassa) is one of the most consumed fruits worldwide but has limited shelf life due to excessive tissue softening caused by cell wall degradation. Lignin is one of the polymers that strengthen plant cell walls. Lignin biosynthesis involves cinnamoyl-CoA reductase (CCR), cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD), and peroxidase (POD) enzymes. In this study, full-length coding region sequences of FaCCR, FaCAD, FaPOD, and FaPOD27 were cloned from ripe fruit and their recombinant proteins biochemically characterized. Gene expression and metabolite analyses coupled with RNAi-mediated gene silencing and overexpression experiments confirmed lignin formation in strawberry fruit. The results suggest that FaPOD27 is a key gene to improve the firmness of strawberries.
Die Erdbeere (Fragaria × ananassa) zählt zu den weltweit am häufigsten konsumierten Obstarten, weist aber nur geringe Lagerstabilität aufgrund starker Gewebserweichung durch Zellwandabbau auf. Lignin ist eines der Polymere, die die pflanzlichen Zellwände verstärken. An der Ligninbiosynthese sind die Enzyme Zimtsäure-CoA Reduktase (CCR), Zimtalkohol Dehydrogenase (CAD) und Peroxidase (POD) beteiligt. In dieser Studie wurden die Volllängensequenzen von FaCCR, FaCAD, FaPOD und FaPOD27 aus reifen Früchten kloniert und ihre rekombinanten Proteine biochemisch charakterisiert. Genexpressions- und Metabolit-Analysen, gekoppelt mit RNAi vermittelter Genstilllegung und Überexpressionsexperimenten bestätigten die Ligninbildung in Erdbeerfrüchten. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass FaPOD27 ein Schlüsselgen zur Verbesserung der Erdbeerfrucht-Festigkeit darstellt.