Breeding for Climate Resilient Parthenocarpic Vegetables

Abstract

The development of fruits without fertilization is known as parthenocarpy. Parthenocarpy improves the fruit quality, processing attributes, production and productivity of vegetable crops like tomato, cucumber, watermelon etc. Absence of seeds can enhances the shelf life of the fruits, allowing a better conservation, fruit set in adverse climatic conditions, early and offseason production of vegetable crops. Therefore, it is important to ensure yield stability regardless of environmental conditions. Breeding of new cultivars with the ability to develop fruits without pollination or any artificial stimuli is a promising approach. Parthenocarpic vegetables can be natural or can be induced artificially by various methods like, use of plant growth regulators, distant hybridization, mutation, use of irradiated pollen, alternation in chromosome number, gene silencing, gene modifications and genome editing tools. Therefore, present review is focused on genetics, nature of gene action, mapping of QTLs and various breeding methods to induce parthenocarpy in vegetable crops.

Exploring the potential of CRISPR/Cas genome editing for vegetable crop improvement: An overview of challenges and approaches

“…Parthenocarpic fruits and vegetables are more resistant to a number of environmental stresses and have better fruit set, quality, and yield (Acciarri et al, 2011; Pandolfini et al, 2002). To develop parthenocarpic plants, the latest genome editing techniques CRISPR/Cas9 can be used as a breeding tool (Rao et al, 2018). Using the CRISPR/Cas9 system, Ueta et al (2017) knocked out the SlIAA9 (indole‐3‐acetic acid inducible 9) gene that controls parthenocarpy.…”

Pemanfaatan fenomena pembentukan buah partenokarpi dalam perspektif pertanian di Indonesia

“…Sebagian besar tanaman sayuran yang bersifat partenokarpi dapat dikelompokkan secara luas berdasarkan sifat alaminya dan buatan. Partenokarpi buatan dapat dibagi menjadi enam kelompok utama diantaranya adalah partenokarpi buatan dengan memanfaatkan hormon pertumbuhan tanaman, memanfaatkan sinar iradiasi polen, merubah jumlah kromosom, Gene Silencing, Modifikasi gen, dan Genome Editing Tools (Rao et. al., 2018).…”

“…(1978), yaitu terjadinya aktivitas enzim yang berasal dari tabung sari sampai teroksidasinya indole-3-acetal-dehyde menjadi 3 indole-acetic-acid (IAA) merupakan bukti dari bagian ambang batas jumlah auksin pada putik yang akan diubah menjadi auksin yang lebih aktif melalui beberapa subtansi. Selain itu terbentuknya buah jambu biji secara partenokarpi merupakan salah satu penyebab hubungan yang positif antara kandungan GA dengan GA3 secara endogen (Rao et al, 2018). Pada buah mentimun untuk pembentukan buah yang bersifat partenokarpi biasanya terinduksi dengan terakumulasi nya jumlah IAA yang terdapat dalam ovarium (Kim et.…”