Original article

A comparative study between a late-ripening mutant of citrus and its original line in fruit coloration, sugar and acid metabolism at all fruit maturation stage

Étude comparative entre un mutant tardif d’agrume et sa lignée d’origine d’après la coloration du fruit, le métabolisme des sucres et des acides à chaque étape de maturation du fruit

¹ State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Subtropical Agro-bioresources, College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
² Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops-South China of Ministry of Agriculture, College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
³ 3 P.O. Box 7, Miki-cho Post office, Ikenobe 3011-2, Kagawa-ken, 761-0799 Japan

^⋆ Corresponding author: guibing@scau.edu.cn

Received: 7 April 2014
Accepted: 4 August 2014

Abstract

Introduction. Fruit color is one of the important external traits that can be used to judge fruit maturation time in citrus. Mutants with different color are useful to study the regulating mechanism of color development. Materials and methods. A new seedless and late-maturing cultivar, ‘Huawan Wuzishatangju’ (HWWZSTJ) (Citrus reticulata Blanco), was selected from ‘Wuzishatangju’ (WZSTJ) through spontaneous bud mutation. Differences in fruit coloration, sugar and acidity contents of the two cultivars were investigated throughout fruit ripening. Results and discussion. Fruit of HWWZSTJ matured in late January to early February, more than 30 days later than WZSTJ. Results from RAPD analysis showed that HWWZSTJ originated from genetic mutation. The chlorophyll, carotenoid, total soluble solid (TSS) and total titratable acidity (TTA) contents of HWWZSTJ were affected by the mutation. Chlorophyll content in peel of HWWZSTJ was significantly higher than that of WZSTJ from November to mid-January while carotenoid content of HWWZSTJ peel was significantly higher than that of WZSTJ throughout fruit maturation. TTA content in HWWZSTJ was significantly higher than that in WZSTJ during early fruit ripening (from Nov. 29 to Dec. 9). Highest TSS (14.1%) was detected in the flesh of WZSTJ in mid-January compared to highest TSS (14.4%) of HWWZSTJ in early February. Conclusion. The mutation in HWWZSTJ detected by RAPD analysis, affected fruit coloration, sugar and acid metabolism, and might be responsible for other late-ripening phenotypes.

Résumé

Introduction. La couleur du fruit est un des caractères externes importants qui peut être utilisé pour juger la durée de maturation du fruit chez les agrumes. Les mutants de couleur sont utiles pour étudier le mécanisme régulateur de progression de la coloration. Matériel et méthodes. Une nouvelle variété cultivée sans pépins et mûrissant tardivement, ’Huawan Wuzishatangju’ (HWWZSTJ) (Citrus reticulata Blanco) a été retenue, dérivée de ’Wuzishatangju’ (WZSTJ) par mutation embryonnaire spontanée. Les différences de coloration du fruit, la teneur en sucres et le taux d’acidité des deux variétés cultivées ont été examinés tout au long de la maturation du fruit. Résultats et discussion. Les fruits de HWWZSTJ ont mûri de fin janvier à début février, plus de 30 jours plus tard que ceux de WZSTJ. Les résultats d’analyse RAPD ont montré que HWWZSTJ était un mutant génétique. Les teneurs en chlorophylle, caroténoïdes, sucres solubles totaux (TSS) et acidité titrable totale (TTA) de HWWZSTJ ont été affectés par la mutation. La teneur en chlorophylle dans la pelure de HWWZSTJ était significativement plus élevée que celle de WZSTJ de novembre à la mi-janvier de l’année suivante. De même, la teneur en caroténoïdes de cette même pelure de HWWZSTJ était significativement plus élevée que celle de WZSTJ tout au long de la maturation du fruit. Le taux d’acidité (TTA) de HWWZSTJ était significativement plus élevé que celui de WZSTJ pendant la phase précoce de maturation du fruit (du 29 novembre au 9 décembre). Les plus forts taux de sucres (14.1 %) ont été détectés dans la chair de WZSTJ à la mi-janvier, alors que pour HWWZSTJ, les plus forts TSS (14.4 %) sont apparus début février. Conclusion. La mutation dans HWWZSTJ détectée par analyse RAPD a affecté la coloration du fruit, le métabolisme des sucres et des acides, et pourrait être responsable des phénotypes mûrissant tardivement.