Раскрыта причина растрескивания кожицы у перцев чили

Наружный слой клеток эпидермиса мясистых плодов покрыт гидрофобной кутикулой, которая значительно толще, чем у вегетативных тканей. Эта кутикула, состоящая в основном из полимера кутина, а также восков и иногда полисахаридов, выполняет ключевые функции: регулирует транспорт воды и газов, защищает от патогенов и УФ-излучения. Повреждение кожицы плода, которое может проявляться от потемнения до растрескивания, негативно влияет на его развитие, внешний вид и рыночную стоимость.

В новом исследовании, опубликованном в Horticulture Research, ученые изучили два сорта перца чили (Capsicum annuum L.): Numex Garnet с неповрежденной кожицей и Vezena Slatka с растрескавшейся кожицей.

Ключевые различия в структуре и составе:

• Сканирующая электронная микроскопия (SEM) подтвердила, что у сорта Vezena Slatka кожа имеет серьезные трещины, перпендикулярные продольной оси плода.
• Газожидкостная хроматография–масс-спектрометрия (GC–MS) выявила значительные различия в содержании мономеров кутина. У Vezena Slatka оно было выше, особенно для определенных жирных и гидроксикоричных кислот.
• Кутикула у Vezena Slatka оказалась значительно толще, а плотность клеток эпидермиса — ниже из-за клеток с большим периметром.

Роль лигнина в растрескивании:

• С помощью процедуры Визнера с флороглюцинолом в треснувших участках кожицы Vezena Slatka были обнаружены значительные количества лигниноподобных полифенольных соединений, которых не было у Numex Garnet.
• Количественный анализ подтвердил высокое содержание лигнина в плодах Vezena Slatka.
• Гистологическое окрашивание флороглюцинолом, перманганатом калия и толуидиновым синим O (TBO) наглядно показало накопление лигнина в коже Vezena Slatka с момента появления трещин.
• Анализ экспрессии генов выявил повышенный уровень ключевых генов биосинтеза лигнина у Vezena Slatka по сравнению с Numex Garnet.

Последствия для хранения:

• Плоды Vezena Slatka с потрескавшейся кожицей после сбора демонстрировали большую потерю веса, повышенное выделение CO₂, а также большую утечку ионов и содержание малонового диальдегида (MDA), особенно при хранении при повышенных температурах.
• Хранение привело к снижению содержания кутина в кожице у обоих сортов, причем у Vezena Slatka это снижение было более выраженным.

Вывод: Исследование показывает, что растрескивание кожицы у перца чили связано с комплексом факторов: аномально толстой кутикулой, измененным составом кутина и, что особенно важно, накоплением лигнина в эпидермисе. Эти данные важны для улучшения сохранности плодов после сбора и понимания причин повреждения кожицы.