I cromoplasti non sono molto studiati e raramente sono l’obiettivo principale della ricerca scientifica. Hanno spesso un ruolo nella ricerca sulla pianta del pomodoro (Solanum lycopersicum). Il licopene è responsabile del colore rosso di un frutto maturo nel pomodoro coltivato, mentre il colore giallo dei fiori è dovuto alle xantofille violaxantina e neoxantina.
La biosintesi dei carotenoidi avviene sia nei cromoplasti che nei cloroplasti. Nei cromoplasti dei fiori di pomodoro, la sintesi dei carotenoidi è regolata dai geni Psyl, Pds, Lcy-b e Cyc-b. Questi geni, oltre ad altri, sono responsabili della formazione di carotenoidi in organi e strutture. Per esempio, il gene Lcy-e è altamente espresso nelle foglie, il che porta alla produzione del carotenoide luteina.
I fiori bianchi sono causati da un allele recessivo nelle piante di pomodoro. Sono meno desiderabili nelle colture coltivate perché hanno un tasso di impollinazione inferiore. In uno studio, si è scoperto che i cromoplasti sono ancora presenti nei fiori bianchi. La mancanza di pigmento giallo nei loro petali e antere è dovuta a una mutazione nel gene CrtR-b2 che interrompe la via di biosintesi dei carotenoidi.
L’intero processo di formazione dei cromoplasti non è ancora completamente compreso a livello molecolare. Tuttavia, la microscopia elettronica ha rivelato parte della trasformazione da cloroplasto a cromoplasto. La trasformazione inizia con il rimodellamento del sistema di membrane interne con la lisi dei tilakoidi intergranulari e del grana. Nuovi sistemi di membrane si formano in complessi di membrane organizzati chiamati plessi tilakoidi. Le nuove membrane sono il sito della formazione dei cristalli di carotenoidi. Queste nuove membrane sintetizzate non provengono dai tilakoidi, ma piuttosto da vescicole generate dalla membrana interna del plastide. Il cambiamento biochimico più evidente sarebbe la downregulation dell’espressione genica fotosintetica che si traduce nella perdita di clorofilla e ferma l’attività fotosintetica.
Nelle arance, la sintesi dei carotenoidi e la scomparsa della clorofilla fa sì che il colore del frutto cambi da verde a giallo. Il colore arancione è spesso aggiunto artificialmente – il giallo-arancione chiaro è il colore naturale creato dai cromoplasti veri e propri.
Le arance Valencia Citris sinensis L sono un’arancia coltivata ampiamente nello stato della Florida. In inverno, le arance Valencia raggiungono il loro colore ottimale di scorza arancione, mentre tornano ad un colore verde in primavera ed estate. Mentre inizialmente si pensava che i cromoplasti fossero lo stadio finale dello sviluppo dei plastidi, nel 1966 è stato dimostrato che i cromoplasti possono trasformarsi in cloroplasti, il che fa tornare le arance al verde.