从生活到开创性的:一个独特的番茄突变可以改变可持续农业

西红柿是全球饮食的主要成分和可持续农业的重要组成部分。现在,科学家博伊斯汤普森研究所(发言)报道突破性见解知道番茄突变,解锁的潜力提高果实品质和压力阻力。

“开始是好奇一个有趣的变异成为潜在的变革探索可持续农业,”首席研究员卡门Catala说英国国际贸易局兼职助理教授和高级研究助理在康奈尔大学的综合植物科学学院。

调查发表在实验植物学杂志》上,集中在解码的神秘番茄突变体被称为“adpressa”,在1950年代首次发现。的突变引起注意,因为一个不寻常的特点:adpressa植物无法感觉重力。这些植物往往贴近地面,而不是向上增长的天空;因此,他们的名字表达的习惯持平(紧压)与土壤。

英国国际贸易局Catala领导的研究小组,包括博士后研究员菲利普·尼古拉斯和理查德·帕蒂森开始发现精确的基因变化导致这种迷人的效果。他们发现突变块淀粉的合成,这是一种存储形式的糖。

团队的进一步推动,使用变异调查基本生物学问题水果。他们发现变异显示主要的转录和代谢的调整,包括增加可溶性糖和增强经济增长的水平。更令人惊讶的是发现完整的抵抗花的一端腐烂(BER),水果生理障碍导致恶化的细胞膜和干燥,黑色,凹陷的区域底部的西红柿。

经常注意到园丁和商业种植者,误码率发病率是很难预测的,但环境压力如温度直接相关或不规则浇水。数量也会影响其他水果和蔬菜,包括辣椒、南瓜、黄瓜和甜瓜。虽然这个复杂的障碍已被深入研究,发展机制误码率并不完全理解。

“我们的发现adpressa突变体是很有希望的。与以前所想的相反,缺乏淀粉并没有改变果实发育和成熟。事实上,adpressa水果在增长略大,积累了更多的糖。最引人注目的发现是有花的一端的抵抗腐烂。这些发现开辟新的途径为提高果实产量和品质,特别是在有压力的环境条件下,”尼古拉斯说。

研究小组在发言与来自德国马克斯普朗克研究所的科学家合作,学院Hortofruticultura亚热带y Mediterranea La Mayora在马拉加,西班牙和美国农业部。在一起,他们利用先进的基因组和代谢分析工具来研究突变如何影响水果的发展。

“糖代谢和阻力之间的错综复杂的连接我们观察到在水果组织细胞损伤尤其迷人。本研究揭示了工程或繁殖潜力西红柿,可以更好地抵御环境挑战,”尼古拉斯说。

团队现在正致力于了解为什么这些突变体弹性与非生物压力和期望找到目标基因或化合物与一个至关重要的角色,在误码率阻力。

“我们希望这一发现将导致新方法在创建植物耐花的一端腐烂和其他类型的应激损伤,“Catala说。“不仅会造福园丁和商业种植者,但是它会产生重大影响的国家的不良生长条件,在小农户没有资源来保护他们的庄稼干旱等环境挑战。”