Գիտնականներին հաջողվել է բարելավել ելակի համն ու սննդային արժեքը՝ առանց աճի գործընթացը փոխելու։

Մրգերի որակի բարելավում՝ պահպանելով նորմալըբույսերի աճԳյուղատնտեսության մեջ միշտ էլ լուրջ մարտահրավեր է եղել: Նոր ուսումնասիրությունը ենթադրում է, որ այս հավասարակշռության հասնելը կարող է ավելի հեշտ լինել, քան նախկինում կարծում էին: Գիտնականները պարզել են, որ պահպանված «ավելի մաքուր գենի» ակտիվության բարձրացումը կարող է միաժամանակ բարելավել մրգերի ինչպես սննդային արժեքը, այնպես էլ օրգանոլեպտիկ հատկությունները: tRNA-ի հետ կապված գենի արտահայտությունը բարելավելով՝ հետազոտական ​​​​խումբը բարձրացրել է անտոցիանինների և տերպենոիդների՝ մրգերի գույնի, բույրի և հակաօքսիդանտային հատկությունների վրա ազդող միացությունների մակարդակը: Այս բարելավումները որևէ չափելի ազդեցություն չեն ունեցել բույսերի զարգացման, մրգերի չափի կամ շաքարի պարունակության վրա: Արդյունքները բացահայտում են բջջային հիմնական գործառույթի հետ կապված գեների անսպասելի դերը՝ ցույց տալով, որ դրանք կարող են նաև ազդել մրգերի հիմնական նյութափոխանակության բնութագրերի վրա:
Անտոցիանիններն ու տերպենոիդները կարևոր դեր են խաղում մրգերի գույնի, համի, բույրի և ընդհանուր սննդային արժեքի մեջ։ Սակայն այս միացությունների պարունակությունը բարձրացնելու փորձերը հաճախ հանգեցնում են անցանկալի կողմնակի ազդեցությունների։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանց արտադրությունը սերտորեն կապված է բույսերի հորմոնների հետ։ Օրինակ՝ ցիտոկինինները կարգավորում են ինչպես բույսերի աճը, այնպես էլ երկրորդային նյութափոխանակությունը, ուստի դրանց մակարդակի փոփոխությունը կարող է փոխել բույսերի կառուցվածքը և աճի բնութագրերը։
Ցիտոկինինի հետ կապված գեների քիչ հայտնի դասը՝ tRNA տիպի իզոպենտենիլ տրանսֆերազները, համեմատաբար քիչ ուշադրության են արժանացել: Ենթադրվում է, որ այս գեները կատարում են բջջային առօրյա գործառույթներ, այլ ոչ թե ակտիվորեն կարգավորում են բույսերի հատկանիշները: Արդյո՞ք դրանք կարող են բարելավել պտղի որակը՝ առանց բույսերի աճին ազդելու, դեռևս պարզ չէ, ինչը դրանք դարձնում է հետագա ուսումնասիրության արժանի:
Նանկինի գյուղատնտեսական համալսարանի և Կոնեկտիկուտի համալսարանի հետազոտողները հոդված են հրապարակել *Horticultural Research* ամսագրում՝ ուսումնասիրելով այս հնարավորությունը վայրի ելակի օրինակով։ Նրանք կենտրոնացել են FveIPT2 անունով տնային տնտեսության գենի վրա։ Բույսերը գենետիկորեն փոփոխելով՝ այս գենի արտահայտման մակարդակը բարձրացնելու համար, նրանք նկատել են մրգերի որակի զգալի բարելավում։
Տրանսգենային բույսերը հասուն պտուղներում ցուցաբերել են անտոցիանինների և տերպենոիդների զգալիորեն ավելի բարձր մակարդակներ՝ համեմատած վայրի տեսակի բույսերի հետ, սակայն տարբերություններ չեն ցուցաբերել աճի, պտուղների չափի կամ շաքարի պարունակության մեջ։ Այս հայտնագործությունը կասկածի տակ է դնում երկար ժամանակ տարածված այն համոզմունքը, որ տնային տնտեսության գեները խաղում են միայն պասիվ դեր և ընդգծում է դրանց հսկայական ներուժը բերքի բարելավման գործում։
FveIPT2 գենը մասնակցում է tRNA-ի մոդիֆիկացմանը և կապված է ցիս-զեատինի (ցիտոկինին) սինթեզի հետ։ Ի տարբերություն ցիտոկինինի հետ կապված այլ գեների, որոնք զգալի ազդեցություն ունեն բույսի աճի վրա, FveIPT2 ակտիվության բարձրացումը ցիտոկինինի ընդհանուր մակարդակի միայն աննշան փոփոխություններ է առաջացնում։ Բույսի զարգացումը ընթանում է նորմալ՝ առանց որևէ ակնհայտ աննորմալության։ Ծաղկումը և պտղաբերումը տեղի են ունենում սպասվածի պես՝ առանց պտղի քաշի, ձևի կամ քաղցրության փոփոխությունների։
Չնայած բույսերի կայուն աճին, պտուղների քիմիական կազմը ենթարկվել է զգալի փոփոխությունների: Անտոցիանինների, ֆլավոնոիդների և ֆենոլային միացությունների մակարդակը բարձրացել է, ինչը հանգեցրել է ավելի ինտենսիվ կարմիր գույնի: Մանրամասն վերլուծությունը ցույց է տվել ինը հատուկ անտոցիանինների մակարդակի զգալի աճ, այդ թվում՝ ցիանիդինից և պելարգոնիդինից ստացված միացությունների, որոնք հայտնի են իրենց հակաօքսիդանտային հատկություններով:
Միաժամանակ, հայտնաբերված տերպենոիդ միացությունների գրեթե կեսի պարունակությունը մեծացել է։ Այդ տերպենոիդ միացությունների թվում են մոնոտերպենները, սեսկվիտերպենները և տրիտերպենները, որոնք կարևոր դեր են խաղում բույրի և համի մեջ։
Այս փոփոխությունները չեն սահմանափակվում միայն գույնով և սննդային բաղադրիչներով: Հաճելի ծաղկային բույրերի հետ կապված արոմատիկ միացությունների, ինչպիսին է լինալոլը, մակարդակները բարձրացել են: Հակառակը, սուր, խեժային հոտերի հետ կապված միացությունների մակարդակները նվազել են: Գեների արտահայտման ուսումնասիրությունները հաստատել են, որ այդ միացությունների արտադրության և տեղափոխման համար պատասխանատու հիմնական ուղիները դարձել են ավելի ակտիվ:
Ամփոփելով՝ այս արդյունքները ցույց են տալիս, որ FveIPT2-ը կարող է ընտրողաբար բարելավել պտղի քիմիան՝ առանց աճի վրա ազդող բնորոշ հորմոնալ փոփոխություններ առաջացնելու։
Հետազոտողները նշել են. «Այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ այն, ինչ մենք սովորաբար անվանում ենք «տնային տնտեսության գեներ», կարող է զարմանալիորեն կոնկրետ և նշանակալի ազդեցություն ունենալ: Թիրախավորելով tRNA տիպի գեները ավանդական հորմոնների կարգավորիչների փոխարեն, մենք կարողացանք բարելավել մրգերի գույնը, համը և սննդային կազմը՝ առանց ազդելու աճի վրա, մինչդեռ նյութափոխանակության ինժեներիան սովորաբար բացասական ազդեցություն ունի աճի վրա: Այս արդյունքները ենթադրում են, որ հիմնարար բջջային ուղիները կարող են աննկատելիորեն ազդել մրգերի որակի վրա՝ բուծողներին տրամադրելով նոր գործիքներ, որոնք և՛ արդյունավետ են, և՛ մեղմ»:
Արդյունքները ցույց են տալիս, որ FveIPT2-ը խոստումնալից և արդյունավետ մեթոդ է ելակի և այլ գյուղատնտեսական մշակաբույսերի պտղի որակը բարելավելու համար: Քանի որ այս մեթոդը մեծացնում է օգտակար գունանյութերի և արոմատիկ միացությունների պարունակությունը՝ առանց բերքատվությունը կամ բույսերի կենսունակությունը նվազեցնելու, այն հատկապես կարևոր է բարձրորակ գյուղատնտեսական արտադրանք աճեցնելու համար:
Ավելի լայն իմաստով, այս ուսումնասիրությունը կասկածի տակ է դնում այն ​​​​մտածողությունը, որ տնային տնտեսության գեները ներգրավված են միայն բջջային առօրյա գործընթացներում: Բացահայտելով դրանց ազդեցությունը երկրորդային նյութափոխանակության վրա, ուսումնասիրությունը առաջարկում է նոր ռազմավարություններ բերքատվությունը բարձրացնելու և որակը պահպանելու համար:
Այս հոդվածը տրամադրվել է Նանկինի գյուղատնտեսական համալսարանի գիտությունների ակադեմիայի կողմից: Նշում. Բովանդակությունը կարող է խմբագրման կարիք ունենալ՝ ձևաչափման և երկարության պահանջների պատճառով:
Բաժանորդագրվեք ScienceDaily-ի անվճար էլեկտրոնային լրատուին՝ ամենօրյա և շաբաթական թարմացումներ ստանալու և տեղեկացված մնալու համար: Կամ ուսումնասիրեք մեր բազմաթիվ նորությունների աղբյուրները ձեր RSS ընթերցողում.
Կիսվեք ձեր մտքերով ScienceDaily-ի վերաբերյալ. մենք ողջունում ենք բոլոր մեկնաբանությունները՝ թե՛ դրական, թե՛ բացասական: Դուք խնդիրներ ունե՞ք կայքն օգտագործելիս: Հարցեր ունե՞ք: