Помидоры являются одним из основных продуктов питания во всем мире и неотъемлемой частью устойчивого сельского хозяйства, однако, болезнь вершинной гнили, приводящая к потере качества, преследует культуру во всех странах. Теперь ученые нашли источник генетической устойчивости помидоров к этой проблеме.
Исследователи из Института Бойса Томпсона (BTI) сообщают о важном свойстве мутации помидоров, раскрывающей потенциал улучшения качества плодов и устойчивости к стрессу, говорится в релизе BTI.
«То, что началось как любопытство к интригующему мутанту, превратилось в потенциально революционное открытие для устойчивого сельского хозяйства», - сказала ведущий исследователь Кармен Катала, адъюнкт-профессор BTI и старший научный сотрудник Школы интегративного растениеводства в Корнелле.
Исследование, опубликованное в журнале Journal of Experimental Botany, было сосредоточено на расшифровке тайны мутанта помидора под названием adpressa, впервые обнаруженного в 1950-х годах. Мутант привлек внимание из-за необычной характеристики: растения стелились по земле, а не стремились к небу, как обычные помидоры.
Международная группа ученых во главе с экспертами BTI начала с выявления точного генетического изменения, вызывающего этот удивительный эффект. Они обнаружили, что мутация блокирует синтез крахмала, который является запасной формой сахара. Затем выяснилось, что мутант демонстрирует серьезные транскрипционные и метаболические корректировки, включая повышенный уровень растворимых сахаров и усиленный рост.
Самым удивительным стало обнаружение полной устойчивости к вершинной гнили, физиологическому заболеванию, вызывающему ухудшение клеточных мембран плодов и появление сухих, черных и вдавленных участков на помидорах.
Коммерческие производители томатов и домашние овощеводы сталкиваются с тем, что вспышку вершинной гнили трудно предсказать, но она более вероятна в случае скачков температуры воздуха или нерегулярного полива. От вершинной гнили также страдают огурцы, перец, дыня и тыква.
Хотя это сложное расстройство интенсивно изучается, механизмы, лежащие в основе развития вершинной гнили, до конца не изучены.
«Наши результаты с мутантом adpressa весьма многообещающие. Вопреки тому, что считалось ранее, недостаток крахмала не повлиял на развитие и созревание плодов. На самом деле, плоды adpressa были немного крупнее и накапливали больше сахара во время роста, не проявляли симптомов вершинной гнили даже в сложных условиях. Связь, которую мы наблюдали между метаболизмом сахара и устойчивостью к повреждению клеток в тканях плодов, особенно интересна. Таким образом, у нас есть отправная точка для селекции томата на устойчивость к вершинной гнили», - отметил соавтор работы Филипп Николя.
В настоящее время команда работает над тем, чтобы понять, почему эти мутанты устойчивы к абиотическим стрессам, и надеется найти целевые гены или соединения, играющие важную роль в устойчивости к вершинной гнили, чтобы открыть путь для создания улучшенных сортов томата.
(Источник: Boyce Thompson Institute. Автор изображения: Дмитрий Лукьянов).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.