Une recherche a identifié un facteur de transcription unique, CsNPF1, qui régule à la fois la formation de fruits parthénocarpiques et l'amertume des concombres. Cette découverte provient de la cartographie génétique d'un mutant non-parthénocarpique naturel, nommé npf1, trouvé dans la lignée de concombre inbred 10Y.
Le mutant npf1 présente une perte de parthénocarpie, c'est-à-dire la capacité d'une plante à produire des fruits sans fécondation. L'étude a révélé que, tandis que les fruits de type sauvage 10Y croissent considérablement sans pollinisation, les fruits de npf1 cessent de se développer, entraînant l'avortement des fruits. Une analyse anatomique a indiqué que le développement des ovules était arrêté dans npf1, empêchant la formation normale des fruits.
Pour identifier le locus génétique associé au phénotype npf1, les chercheurs ont réalisé une analyse de ségrégation groupée et identifié une région de 5 Mb sur le chromosome 6. Une analyse plus approfondie a réduit cette région à 378,6 kb contenant 50 gènes codant des protéines. Parmi ceux-ci, CsNPF1 a été trouvé spécifiquement exprimé dans l'apex de la tige et l'ovaire des plantes de type sauvage mais pas dans le mutant npf1.
CsNPF1 code pour un facteur de transcription appartenant à la famille APETALA2/Facteur de réponse à l'éthylène (AP2/ERF), qui joue un rôle crucial dans la régulation de l'expression génétique impliquée dans le développement des fruits. L'étude a également démontré qu'une délétion dans le gène CsNPF1 dans le mutant npf1 est responsable de son phénotype non-parthénocarpique.
De plus, la recherche a exploré les implications de CsNPF1 sur la qualité des fruits, révélant que les fruits de npf1 sont significativement plus amers que ceux du type sauvage. Cette amertume est liée à des niveaux plus élevés de cucurbitacine C, un composé responsable du goût amer dans les concombres. Les résultats suggèrent que CsNPF1 influence non seulement le développement des fruits, mais aussi les qualités sensorielles du fruit.
Dans l'ensemble, l'identification de CsNPF1 fournit une cible potentielle pour les futurs programmes de sélection de concombres visant à améliorer la qualité et le rendement des fruits.