Ученые из Барселонского университета и Центра исследований в области сельскохозяйственной геномики разработали метод повышения холодостойкости томатов, основанный на манипулировании уровнем гликозилированных стеролов.
Из-за своего тропического происхождения томат чувствителен к низким температурам. Оптимальная температура роста томатов составляет 20–28 °C, а воздействие температур ниже 10–12 °C отрицательно влияет на их развитие.
В регионах с прохладным климатом, коротким летом или частыми температурными перепадами это приводит к значительным потерям урожая. Холод угнетает корневую систему, замедляет поглощение питательных веществ, повышает восприимчивость к болезням.
Селекция холодоустойчивых сортов позволяет выращивать томаты в регионах с неблагоприятными климатическими условиями, в зоне рискованного земледелия. Холодоустойчивые сорта снижают риски потерь из-за погодных факторов и требуют меньше затрат на защиту от низких температур.
Научные достижения
Современные исследования в области селекции томатов направлены на выявление генетических механизмов, отвечающих за холодоустойчивость.
До сих пор большинство исследований холодоустойчивости были сосредоточены на растениях, в которых гликозилированные стеролы составляют меньшинство. Однако у томатов и всего семейства пасленовых гликозилированные стеролы являются преобладающей формой стеринов в мембранах.
Влияние стеролов на холодоустойчивость
Исследование показало, что увеличение концентрации гликозилированных стеролов, основной формы стеролов в томатах, приводит к стабилизации клеточных мембран и активации гормональных сигнальных путей, что позволяет растениям эффективнее противостоять холодовому стрессу.
Важно отметить, что этот метод не влияет на нормальный рост растений и стимулирует более быструю активацию защитных механизмов, включая антиоксидантную защиту и экспрессию генов, связанных с устойчивостью к абиотическим стрессам.
Таким образом, повышение уровня гликозилированных стеролов в томате повышает устойчивость к холоду, стабилизируя клеточные мембраны и активируя гормональные сигнальные пути.
Изучением и разработкой методов диагностики опасных фитопатогенов томатов занимаются в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора), в дальнейшем разработки применяют в аккредитованных лабораториях Россельхознадзора.
Источник: Cuiyun Deng, Antoni Garcia-Molina, Aurelio Gómez-Cadenas, Vicente Vives-Peris, Rubén Alcázar, Albert Ferrer, Teresa Altabella, Glycosylated sterols enhance cold tolerance in tomato via membrane stabilization and jasmonate signaling, Plant Physiology, Volume 199, Issue 2, October 2025, kiaf420, https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf420