Помидоры-мутанты: блокировка двух генов улучшила вкус томатов на 30 процентов

Современные помидоры, которые выращиваются в промышленных масштабах, нередко достигают размеров с ладонь. Однако их дикие предки были гораздо мельче. Эти дикие томаты отличались не только меньшими габаритами, но и более сладким и ароматным вкусом благодаря низкому содержанию воды.

У помидора заблокировали гены

Недавние генетические открытия открыли новые горизонты для объединения лучших качеств древних и современных томатов. Используя методы редактирования CRISPR, исследователи смогли создать новые «мутантные» помидоры, которые не уступают современным сортам по размеру, но обладают более сладким и приятным вкусом. Для этого им было достаточно отключить всего два гена.

Команда генетиков из Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине использовала метод CRISPR-Cas9 для идентификации пары генов, которые контролируют уровень сахара в томатах Solanum lycopersicum. Эти гены, кальций-зависимый белок киназу 27 (SlCDPK27 или SlCPK27) и его аналог SlCDPK26, действуют как «сахарные тормоза» для томатов, разрушая ферменты, ответственные за выработку сахарозы.

Просто деактивировав эти два гена, ученые получили новый сорт, в плодах которого содержится на 30% больше глюкозы и фруктозы, чем в обычных помидорах массового производства. При этом не произошло заметных изменений в размере или общем количестве плодов.

— Несмотря на то, что у мутантов меньше и легче семена, они прорастают нормально. В совокупности эти результаты дают представление о механизмах регуляции, контролирующих накопление фруктозы в томатах, и открывают возможности для повышения содержания сахара в крупноплодных сортах без ущерба для размера и урожайности, — пишет команда исследователей в своей работе, опубликованной в журнале Nature.

Цена сладких помидоров

По словам соавтора исследования Цзиньчжэ Чжана, новые помидоры-мутанты значительно превосходят те, что продаются в супермаркетах.

— Большинство томатов в супермаркетах на вкус как вода. Они безвкусные, — жалуется Чжан на качество современных помидоров.

Однако не только улучшение вкуса представляет интерес. Как отмечает журнал Nature, в мире ежегодно производится около 205 миллионов тонн помидоров, большинство из которых в 100 раз превышают размер своих диких предков. Однако для производства таких продуктов, как томатная паста, требуется удаление лишней воды, что приводит к дополнительным затратам энергии, финансов и времени.

Более сладкие помидоры могут стать более эффективным продуктом для производителей. А поскольку два изолированных гена встречаются во многих других видах растений, подобное генетическое редактирование может помочь улучшить и другие сельскохозяйственные культуры в будущем.

Потенциал генетического редактирования не ограничивается только томатами. Ученые уже начали применять аналогичные методики к другим овощам и фруктам, исследуя способы улучшения их вкусовых качеств и питательной ценности. Например, в некоторых сортах винограда и клубники также возможно повышение уровня сахара, сохраняя при этом их размер и урожайность. Такие разработки могут привести к появлению сладких и ароматных фруктов, которые удовлетворят более изысканные вкусы потребителей.

Однако генетическое редактирование вызывает и определенные опасения. Некоторые эксперты поднимают вопрос о безопасности и этичности таких изменений. Неизвестно, как генные модификации повлияют на окружающую среду и биоразнообразие в долгосрочной перспективе. Несмотря на то, что технология CRISPR-Cas9 обещает высокую точность и минимальные риски, регулирование и контроль остаются важными аспектами, требующими внимания.

Пользу шалфея также нельзя недооценивать. Его используют и в кулинарии, и в производстве лекарственных препаратов и БАДов. Ученые смогли повысить пользу этого растения и увеличить в нем концентрацию полезных веществ. Подробнее читайте в материале 56orb.