IP
Injangbuanang Pamei
Author with expertise in Role of Oxidative Stress in Health and Disease
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
1
(100% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
2
/
i10-index:
0
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
1

Introgression of a dominant phototropin1 mutant superenhances carotenoids and boosts flavor-related volatiles in genome-edited tomato RIN mutants

Narasimha Nizampatnam et al.May 8, 2023
Abstract The tomato ( Solanum lycopersicum ) ripening inhibitor ( rin ) mutation is known to completely repress fruit ripening. The heterozygous ( RIN / rin ) fruits have extended shelf life, ripen normally, but have poor taste and flavour. Even the CRISPR/Cas9-generated rin alleles have these undesirable attributes associated with the rin mutation. To address this, we used genome editing to generate newer alleles of RIN ( rin CR ) by targeting the K domain, which is essential for the oligomerization of MADS-box transcription factors. Unlike previously reported CRISPR alleles, the rin CR alleles displayed delayed onset of ripening, suggesting that the mutated K domain represses the onset of ripening. The rin CR fruits had extended shelf life and accumulated carotenoids at an intermediate level between rin and wild-type parent. Besides, the metabolites and hormonal levels in rin CR fruits were more akin to rin . To overcome the negative attributes of rin , we crossed the rin CR alleles with Nps1 , which enhances carotenoid levels in tomato fruits. Nps1 harbours a dominant-negative mutation in the plant photoreceptor phototropin1. The resulting Nps1 / rin CR hybrids had extended shelf life and 4.4-7.1-fold higher carotenoid levels than the wild-type parent. The Nps1 / rin CR fruits had higher auxin and reduced ABA levels, which are reportedly linked with slower ripening. The metabolome of Nps1 / rin CR fruits revealed higher sucrose, malate, and volatiles associated with tomato taste and flavour. Notably, the boosted volatile levels in Nps1 / rinCR were only observed in fruits bearing the homozygous Nps1 ( Nps1 / Nps1 ) mutation. Our findings suggest that the Nps1 introgression into tomato ripening mutants provides a promising strategy for developing tomato cultivars with extended shelf life, improved taste, and flavour.