Исследование, опубликованное в журнале Journal of Experimental Botany, было посвящено разгадке тайны мутанта помидора под названием "adpressa", впервые обнаруженного в 1950-х годах. Мутант привлек внимание из-за необычной особенности: растения adpressa не способны чувствовать гравитацию. Эти растения часто растут близко к земле, а не устремляются вверх к небу. Их название передает привычку растения быть плоскими (прижатыми) к почве.
Команда под руководством Кармен Катала, приглашенного доцента BTI и старшего научного сотрудника Школы интегративной науки о растениях в Корнелле, начала с выявления точного генетического изменения, вызывающего этот удивительный эффект. Они обнаружили, что мутация блокирует синтез крахмала, который является формой хранения сахара.
Команда пошла дальше, используя мутацию для исследования фундаментальных вопросов о биологическом устройстве плодов. Они обнаружили, что данная мутация демонстрирует значительные транскрипционные и метаболические корректировки, включая повышение уровня растворимых сахаров и усиленный рост. Более удивительным было открытие полной устойчивости к гниению цветочных концов (BER), физиологическому расстройству, вызывающему разрушение клеточных мембран плода и сухую, черную и впалую область на дне помидоров.
Часто замечаемое садоводами и коммерческими производителями, появление BER трудно предсказать, но напрямую связано с экологическими стрессами, такими как температура или нерегулярное поливание. BER также влияет на другие фрукты и овощи, включая перец, тыкву, огурец и дыню. Несмотря на то, что это сложное расстройство было интенсивно изучено, механизмы развития BER не полностью поняты.
Наши результаты с мутантом adpressa довольно обнадеживают. Вопреки тому, что думали раньше, отсутствие крахмала не повлияло на развитие и созревание плодов. На самом деле плоды adpressa были немного больше и накапливали больше сахаров во время роста. Самым замечательным открытием является устойчивость к гниению цветочных концов. Полученные результаты открывают новые возможности для улучшения урожайности и качества плодов, особенно в условиях стрессовой среды
— Филипп Николас, автор исследования.
Открытие может иметь огромное значение для устойчивого сельского хозяйства, поскольку помидоры являются одной из самых важных и экономически выгодных культур в мире. Мутация adpressa может помочь разработать новые сорта помидоров, которые будут лучше адаптированы к изменяющимся климатическим условиям и потребностям потребителей. Кроме того, мутация может быть использована как инструмент для изучения роли крахмала в развитии плодов и реакции на стресс у других растений.
