CRISPR/Cas9-mediated lipoxygenase gene-editing in yellow pea leads to major changes in fatty acid and flavor profiles
Notice bibliographique
Résumé
Introduction Although pulses are nutritious foods containing high amounts of protein, fiber and phytochemicals, their consumption and use in the food industry have been limited due to the formation of unappealing flavors/aromas described as beany, green, and grassy. Lipoxygenase (LOX) enzymes are prevalent among pulse seeds, and their activity can lead to the formation of specific volatile organic compounds (VOCs) from certain polyunsaturated fatty acids (PUFAs). As a widespread issue in legumes, including soybean, these VOCs have been linked to certain unappealing taste perception of foods containing processed pulse seeds. Methods To address this problem in pea and as proof of principle to promote the wider use of pulses, a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) construct was designed to create null alleles (knockouts) of PsLOX2 which had been implicated in the generation of VOCs in peas. Results and discussion Successful CRISPR/Cas9-mediated LOX gene editing of stable transgenic pea lines (TGP) was confirmed by DNA sequencing of the wild type (WT) and TGP pslox2 mutant lines. These lines were also assessed for LOX activity, PUFA levels, and VOCs. Compared to WT peas, the TGP lines showed a significant reduction (p < 0.05) in LOX activity and in the concentration of key VOCs, including hexanal, 2-hexenal, heptanal, (E)-2-heptenal, (E,E)-2,4-heptadienal, 1-octen-3-ol, octanal, (E)-2-octenal (E,E)-2,4-nonadienal and furan-2-pentyl. The content of two essential PUFAs, linoleic and α-linolenic acids, the known substrates of LOX in plants, was higher in TGP flours, indicating the efficacy of the CRISPR-mediated gene editing in minimizing their oxidation and the further modification of PUFAs and their products. The collection of VOCs from the headspace of ground pea seeds, using a portable eNose also distinguished the TGP and WT lines. Multiple regression analysis showed that LOX activity correlated with the two VOCs, heptanal and (E,E)-2,4-heptadienal in pea flours. Partial Least Squares Regression (PLS-R) plot for selected PUFAs, VOCs, and sensor responses in WT and TGP lines showed distinct clusters for WT and TGP lines. Together this data demonstrates the utility of CRISPR mediated mutagenesis of PsLOX2 to quickly improve aroma and fatty acid (FA) profiles of pea seeds of an elite Canadian variety.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».