De rol van geprogrammeerde celdood in de porievorming van pitvruchten

Zuurstof is essentieel voor planten en losse plantorganen (bijv. fruit en groenten) vanwege zijn centrale rol in het energiemetabolisme. Omdat planten zittend zijn, hebben ze beperkte manieren om te reageren op zuurstoftekorten. Omvangrijke plantenorganen, waaronder appel- en perenvruchten, behouden hun interne zuurstofniveaus door de ontwikkeling van een ingewikkeld porienetwerk tijdens de fruitgroei. De luchtkanalen worden gecreëerd als onderdeel van de normale weefselontwikkeling. Een voorbeeld van gecontroleerde poriënvorming is het sponsachtige aerenchymweefsel in bladeren. Als alternatief worden poriën gevormd als reactie op externe stressomstandigheden. Zo gaan wortel- en stengelweefsel in maïs of rijst open tijdens overstromingen. Dergelijke stress-geïnduceerde processen worden aangedreven door een proces van geprogrammeerde celdood (PCD). PCD is een goed gereguleerde en genetisch gecontroleerde verwijdering van specifieke cellen. Tijdens de opslag van fruit na de oogst wordt de vorming van holtes vaak veroorzaakt door ernstige lage zuurstofstress. Tijdens de vruchtontwikkeling kan intercellulaire porievorming echter worden toegeschreven aan een combinatie van zowel ontwikkelings- als omgevingsfactoren. In dit laatste geval is de moleculaire en metabole controle nog onduidelijk. Daarom heeft dit proefschrift tot doel de rol van geprogrammeerde celdood en niet-geprogrammeerde celdood in de porie- en holtevorming in pitvruchten tijdens de ontwikkeling en bewaring van fruit te bestuderen. Specifiek zullen appel (cultivar 'Golden Delicious') en perenfruit (cultivar 'Conference') worden gebruikt om hun porievormingsprocessen te vergelijken. In het eerste deel van dit proefschrift zal de vorming van holtes in een post-harvest context gedetailleerd worden door middel van commerciële opslag en korte termijn anoxie experimenten. De mogelijke rol van ethyleen tijdens hypoxische stress zal worden onderzocht via anoxiebehandeling + 1-MCP of exogene ethyleenbehandeling. Bovendien omvatten deze experimenten de detectie van cellulaire en nucleaire markers van PCD evenals genetische markeranalyse. Het tweede deel van het proefschrift is daarentegen gericht op fenotypering en het begrijpen van de oorsprong van porievorming tijdens de ontwikkeling van appel- en perenvruchten. Ook de in het eerste deel van het project beschreven markers zullen worden onderzocht. In het derde deel van het proefschrift zal een fylogenetische boom van PCD-gerelateerde genen worden gebouwd. Tegelijkertijd zullen transcriptoomanalyses van porievorming tijdens de groei van pitvruchten worden uitgevoerd. Inzichten in porievorming zijn relevant voor het begrijpen van de impact ervan op het bewaargedrag van fruit na de oogst om bewaarstoornissen te voorkomen. Bovendien zijn vruchten met een hogere porositeit bij de oogst beter aangepast om de lage zuurstofstress van opslag na de oogst te overleven.