Fakhreddine-Houhou, H.; Martí-Botella, MC.; Cordero-Cucart, MT.; Aragones, V.; Sáez-Sánchez, C.; Cebolla Cornejo, J.; Pérez De Castro, AM.... (2022). Carotenoid fortification of zucchini fruits using a viral RNA vector. Biotechnology Journal. e2100328:1-10. https://doi.org/10.1002/biot.202100328
Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/10251/195315
Título:
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Carotenoid fortification of zucchini fruits using a viral RNA vector
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Autor:
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Fakhreddine-Houhou, Houhou
Martí-Botella, Mari Carmen
Cordero-Cucart, María Teresa
Aragones, V
Sáez-Sánchez, Cristina
Cebolla Cornejo, Jaime
Pérez De Castro, Ana María
Rodriguez-Concepcion, Manuel
Picó Sirvent, María Belén
Daròs, José-Antonio
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Entidad UPV:
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Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural - Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Agronòmica i del Medi Natural
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Fecha difusión:
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Resumen:
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[EN] Background
Carotenoids are health-promoting metabolites in livestock and human diets. Some important crops have been genetically modified to increase their content. Although the usefulness of transgenic plants to ...[+]
[EN] Background
Carotenoids are health-promoting metabolites in livestock and human diets. Some important crops have been genetically modified to increase their content. Although the usefulness of transgenic plants to alleviate nutritional deficiencies is obvious, their social acceptance has been controversial.
Results
Here, we demonstrate an alternative biotechnological strategy for carotenoid fortification of edible fruits in which no transgenic DNA is involved. A viral RNA vector derived from zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) was modified to express a bacterial phytoene synthase (crtB), and inoculated to zucchini (Cucurbita pepo L.) leaves nurturing pollinated flowers. After the viral vector moved to the developing fruit and expressed crtB, the rind and flesh of the fruits developed yellow-orange rather than green color. Metabolite analyses showed a substantial enrichment in health-promoting carotenoids, such as ¿- and ß-carotene (provitamin A), lutein and phytoene, in both rind and flesh.
Conclusion
Although this strategy is perhaps not free from controversy due to the use of genetically modified viral RNA, our work does demonstrate the possibility of metabolically fortifying edible fruits using an approach in which no transgenes are involved.
Graphical Abstract and Lay Summary
Inoculation of zucchini plants with a zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) vector that expresses a bacterial phytoene synthase (crtB) induces yellow-orange fruits that accumulate health-promoting carotenoids. This is an alternative strategy for metabolic fortification of edible fruits that avoids labor-intensive and time-consuming approaches based on breeding or plant transformation.
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Palabras clave:
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Carotenoids
,
Cucurbits
,
Fruit fortification
,
Phytoene synthase
,
RNA virus vector
,
Zucchini yellow mosaic virus
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Derechos de uso:
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Reconocimiento - Sin obra derivada (by-nd)
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Fuente:
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Biotechnology Journal. (issn:
1860-6768
)
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DOI:
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10.1002/biot.202100328
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Editorial:
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John Wiley & Sons
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Versión del editor:
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https://doi.org/10.1002/biot.202100328
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Código del Proyecto:
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info:eu-repo/grantAgreement/AEI//AGL2017-85563-C2-1-R//CONTROL MULTIDISCIPLINAR DE ENFERMEDADES FUNGICAS Y VIROSIS EN MELON Y SANDIA: UN NUEVO RETO/
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info:eu-repo/grantAgreement/AEI//AGL2017-85563-C2-1-R//CONTROL MULTIDISCIPLINAR DE ENFERMEDADES FUNGICAS Y VIROSIS EN MELON Y SANDIA: UN NUEVO RETO/
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info:eu-repo/grantAgreement/MICINN//PID2020-114691RB-I00 //Biotecnología de virus de plantas: vectores virales y estrategias de resistencia/
info:eu-repo/grantAgreement/AEI/Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020/PID2020-115810GB-I00/ES/MECANISMOS MOLECULARES DE LA BIOGENESIS DE CROMOPLASTOS/
info:eu-repo/grantAgreement/MICINN//PID2020-115810GB-I00/
info:eu-repo/grantAgreement/AEI/Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2017-2020/PID2020-116055RB-C21/ES/AVANCES EN LA MEJORA DE LA SANDIA Y EL MELON PARA LA RESISTENCIA A VIRUS Y ESTRES DE SUELO CAUSADO POR HONGOS PATOGENICOS Y DEFICIT HIDRICO/
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Agradecimientos:
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Fakhreddine Houhou, and Maricarmen Martí, contributed equally to the work. The authors thank the gene bank from Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (COMAV), Universistat Politècnica ...[+]
Fakhreddine Houhou, and Maricarmen Martí, contributed equally to the work. The authors thank the gene bank from Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana (COMAV), Universistat Politècnica de València. This research was supported by grants BIO2017-83184-R, BIO2017-84041-P, BIO2017-90877-REDT, AGL2017-85563-C2-1-R, PID2020-114691RB-I00, PID2020-115810GB-I00, and PID2020-116055RB-C21 from Ministerio de Ciencia e Innovación (Spain), through Agencia Estatal de Investigación (cofinanced European Regional Development Fund) Maricarmen Martí is the recipient of a predoctoral fellowship (FPU16/05294) from Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (Spain).
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Tipo:
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Artículo
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