Bilim insanları mekanik hasada uygun taze domates tasarladı

Mekanize hasat için mahsul yetiştirme, modern tarımı yönlendirdi. Domateste endüstriyel işleme çeşitleri için makineli hasat 1970'lerde norm haline geldi. Ancak meyveleri mekanik hasada uygun olan taze pazar çeşitlerinin yetiştirilmesi, lezzet ve besin niteliklerindeki azalma nedeniyle zordur.

Fotoğraf: Nature Plants dergisinde yayınlanan bir araştırmaya göre Çinli bilim insanları, domateslerde meyve şekli oluşum mekanizmasını aydınlatarak, mekanik hasat için taze domates geliştirdiler.

1960'ların başında fs8.1 mutasyonu, domates meyvesinde yuvarlaktan blokluya doğru bir şekil değişikliğine neden oldu; bu, domates meyvesinin stres toleransını büyük ölçüde geliştirdi ve domates işlemede geleneksel elle hasattan mekanize üretime doğru büyük bir değişikliğe yol açtı. fs8.1 heterokromatik bir bölgede yer aldığından altta yatan gen daha önce tanımlanmamıştı.

Bu çalışmada, Çin Bilimler Akademisi Genetik ve Gelişim Biyolojisi Enstitüsü'nden (IGDB) Prof. LI Chuanyou liderliğindeki araştırmacılar, fs8.1'in klonlanmasını, fonksiyonel karakterizasyonunu ve üreme uygulamasını bildirdi.

Fs8.1 mutasyonunun yumurtalık duvarındaki hücre proliferasyonu üzerinde columella'ya göre daha güçlü bir teşvik edici etkiye sahip olduğunu ve bunun da uzun bir meyve şekline yol açtığını gösterdiler . Daha sonra FS8.1 genini tanımladılar ve bunun, karakteristik triheliks DNA bağlama alanından yoksun, kanonik olmayan bir GT-2 faktörünü kodladığını buldular.

Diğer çalışmalar, FS8.1'in, kanonik GT-2 faktörü SlGT-16 ile bir transkripsiyonel modül oluşturarak hücre döngüsü inhibitörü geni SlKRP2'yi aktive ettiğini gösterdi. Yabani tip (WT) yumurtalıklarda, hem FS8.1 hem de SlGT-16'nın ekspresyon seviyeleri yumurtalık duvarlarında kolumellaya göre daha yüksektir.

Sonuç olarak, SlKRP2 ekspresyonu yumurtalık duvarlarında kolumellaya göre daha yüksektir, bu da yuvarlak meyve ile sonuçlanır. Ancak fs8.1 mutant yumurtalıklarda FS8.1 işlevsel değildir. Bu nedenle, SlKRP2 ekspresyonu yumurtalık duvarlarında columella'ya göre daha düşüktür, bu da meyvenin uzamasına neden olur.

Çarpıcı bir şekilde fs8.1, taze pazar çeşitlerinde yoktu. Taze pazar domatesinin meyvesi, işlenmiş domates meyvesine göre besin ve lezzet açısından daha kalitelidir. Ancak taze pazarda satılan domates meyvelerinde hasat, nakliye ve depolama sırasında yumuşak meyvelerden kaynaklanan ciddi bozulmalar yaşanabilmektedir.

Meyve sertliğini arttırmak için doğal olgunlaşmayla ilgili mutasyonlar kullanılmıştır. Ancak çoğu zaman rengi, tadı ve besin kalitesini olumsuz yönde etkilerler. fs8.1 meyve olgunlaşmasını etkilemez. Dolayısıyla FS8.1'in klonlanması, kaliteden ödün vermeden taze pazar domateslerinin mekanize üretim için yeniden tasarlanması için potansiyel bir yol sunuyor.

Aslında, taze pazar çeşidinde FS8.1'in devre dışı bırakılması, sıkıştırma direncinin artmasına neden oldu. Daha da önemlisi, bu strateji, toplam çözünebilir katı madde içeriği ve şeker, asit ve likopen seviyeleri de dahil olmak üzere olgun meyvenin temel kalite indekslerini etkilemez.

Ek olarak, domateslerin belirsiz büyümesini kontrol eden FS8.1 ve SP'nin eşzamanlı mutasyonu, yuvarlak meyve üreten belirsiz taze pazar domates bitkilerini , mekanik hasada uygun bitkilere dönüştürdü .

More information: Qiang Zhu et al, Redesigning the tomato fruit shape for mechanized production, Nature Plants (2023). DOI: 10.1038/s41477-023-01522-w

Journal information: Nature Plants

#domates # genetik # likopen # FS8.1