Cercetătorii doresc să redea roșiilor gustul pierdut în urma selecției soiurilor moderne
Acest material a fost tradus cu ajutorul inteligenței artificiale.
Cercetătorii de la Institutul Boyce Thompson (BTI) au identificat mecanismele genetice care influențează gustul, culoarea, aroma și alte caracteristici ale roșiilor. Datele obținute pot ajuta selecționerii să creeze soiuri mai gustoase și mai nutritive, fără a compromite randamentul și alte caracteristici importante.
Glavagronom scrie despre acest lucru.
De-a lungul multor generații, selecția a permis obținerea unor roșii mai mari, mai dense, cu randament mai ridicat și mai ușor de transportat. Cu toate acestea, aceste îmbunătățiri au fost însoțite de o deteriorare a calităților gustative. Domesticirea și selecția au dus, de asemenea, la o reducere semnificativă a diversității genetice a acestei culturi.
Potrivit cercetătorilor, o parte din proprietățile pierdute s-au păstrat la rudele sălbatice ale tomatului. Unele dintre acestea se disting prin conținutul ridicat de licopin, un pigment roșu, altele acumulează zahăr într-un mod diferit, iar specii precum Solanum pennellii și Solanum neorickii nu se înroșesc deloc. Selecționerii au încercat de mult timp să afle care sunt exact factorii genetici responsabili de aceste trăsături și care dintre aceștia pot fi utilizați în soiurile moderne.
Un nou studiu, publicat în revista Genome Biology, a permis realizarea unei hărți detaliate a acestor factori. Echipa de cercetători a comparat activitatea genelor tomatului cultivat și a celor trei rude sălbatice ale acestuia în diferite țesuturi ale fructului, în diverse stadii de dezvoltare și maturare. Acest lucru a contribuit la identificarea „comutatoarelor” genetice care reglează culoarea, dulceața, amărăciunea și aroma fructelor.
Cercetarea a fost realizată de Carmen Catalá, cercetător principal, de profesorul Zhangjun Fei și de James Giovannoni, cercetător al Ministerului Agriculturii al Statelor Unite.
După cum a subliniat Carmen Catalá, roșiile sălbatice prezintă o gamă largă de calități valoroase, însă introducerea lor în soiurile moderne este adesea însoțită de apariția unor trăsături nedorite.
„Roșiile sălbatice reprezintă o imensă sursă de diversitate în ceea ce privește gusturile, substanțele nutritive și rezistența la factorii externi, însă conferirea acestor proprietăți soiurilor moderne poate avea loc în detrimentul altor caracteristici, la îmbunătățirea cărora selecționerii au lucrat timp de decenii, precum randamentul, mărimea fructelor sau durata de păstrare. Acest lucru poate fi contracarat prin informații precise despre modul în care sunt controlate genele responsabile de astfel de proprietăți».
Pentru acest studiu, cercetătorii au încrucișat roșia cultivată cu fiecare dintre cele trei specii sălbatice și au obținut plante hibride. Această abordare a permis studierea funcționării copiilor genelor ambilor părinți în condiții identice.
După cum a explicat Zhangjun Fei, tocmai hibrizii au permis determinarea cu precizie a originii diferențelor în ceea ce privește activitatea genelor.
„Hibridul ne oferă posibilitatea de a realiza un experiment controlat în condiții naturale. Ambele variante ale fiecărui gen se află în aceleași celule și primesc aceleași semnale de reglare. Dacă o versiune este mai activă decât cealaltă, știm că această diferență este codificată în ADN, în vecinătatea acestui genă.”
Cercetătorii au măsurat activitatea genelor în trei țesuturi ale fătului: peretele exterior cărnos, placenta și substanța gelatinoasă din jurul semințelor. Analiza a fost efectuată în patru stadii de dezvoltare și maturizare a fructelor. Rezultatele au arătat că multe „comutatoare” genetice funcționează doar într-un anumit țesut și într-o anumită etapă de dezvoltare.
Potrivit lui James Giovannoni, în trecut selecționerii nu dispuneau de instrumentele necesare pentru a identifica cu precizie genele responsabile de trăsăturile dorite.
„Selecționerii au știut întotdeauna că roșiile sălbatice au proprietăți valoroase, dar utilizarea lor în selecție duce la apariția unor trăsături nedorite, ceea ce necesită o curățare laborioasă. Le lipsea o metodă de a determina care dintre miile de diferențe genetice este responsabilă pentru o anumită trăsătură, pentru a face selecția mai țintită. Acum putem identifica gene specifice pentru selecție, care influențează anumite țesuturi în anumite momente ale dezvoltării și maturării fructelor.”
Pentru a sprijini cercetările viitoare și activitatea de selecție, cercetătorii au pus la dispoziție datele colectate, inclusiv cele două genomi ai tomatelor sălbatice, decodificate recent.
