Poboljšanje kvalitete voća uz održavanje normalnerast biljakaoduvijek je bio veliki izazov u poljoprivredi. Nova studija sugerira da bi postizanje te ravnoteže moglo biti lakše nego što se prije mislilo. Znanstvenici su otkrili da poboljšanje aktivnosti konzerviranog "gena za čišćenje" može istovremeno poboljšati i nutritivnu vrijednost i organoleptička svojstva voća. Poboljšanjem ekspresije gena povezanog s tRNA, istraživački tim povećao je razinu antocijanina i terpenoida - spojeva koji utječu na boju, aromu i antioksidativna svojstva voća. Ova poboljšanja nisu imala mjerljiv učinak na razvoj biljaka, veličinu ploda ili sadržaj šećera. Rezultati otkrivaju neočekivanu ulogu gena koji su obično povezani s osnovnom staničnom funkcijom, pokazujući da oni također mogu utjecati na ključne metaboličke karakteristike voća.
Antocijanini i terpenoidi igraju vitalnu ulogu u boji, okusu, aromi i ukupnoj nutritivnoj vrijednosti voća. Međutim, pokušaji povećanja sadržaja ovih spojeva često dovode do neželjenih nuspojava. To je zato što je njihova proizvodnja usko povezana s biljnim hormonima. Na primjer, citokinini reguliraju i rast biljaka i sekundarni metabolizam, pa promjena njihovih razina može promijeniti strukturu i karakteristike rasta biljaka.
Malo poznata klasa gena povezanih s citokininom - izopentenil transferaze tipa tRNA - dobila je relativno malo pažnje. Smatra se da ovi geni obavljaju rutinske stanične funkcije, a ne aktivno reguliraju biljne osobine. Ostaje nejasno mogu li poboljšati kvalitetu ploda bez utjecaja na rast biljaka, što ih čini vrijednima daljnjeg proučavanja.
Istraživači s Poljoprivrednog sveučilišta Nanjing i Sveučilišta Connecticut objavili su rad u časopisu *Horticultural Research*, istražujući ovu mogućnost koristeći divlje jagode kao primjer. Usredotočili su se na gen za održavanje nazvan FveIPT2. Genetskom modificiranjem biljaka kako bi se povećala razina ekspresije ovog gena, uočili su značajno poboljšanje kvalitete ploda.
Transgene biljke pokazale su značajno više razine antocijanina i terpenoida u zrelim plodovima u usporedbi s biljkama divljeg tipa, ali nisu pokazale razlike u rastu, veličini ploda ili sadržaju šećera. Ovo otkriće dovodi u pitanje dugogodišnje uvjerenje da geni domaćinstva igraju samo pasivnu ulogu i ističe njihov ogroman potencijal za poboljšanje usjeva.
Gen FveIPT2 uključen je u modifikaciju tRNA i povezan je sa sintezom cis-zeatina (citokinina). Za razliku od drugih gena povezanih s citokininom, koji imaju značajan utjecaj na rast biljaka, povećana aktivnost FveIPT2 uzrokuje samo manje promjene u ukupnim razinama citokinina. Razvoj biljke odvija se normalno, bez ikakvih očitih abnormalnosti. Cvjetanje i plodonošenje odvijaju se prema očekivanjima, bez promjena u težini, obliku ili slatkoći ploda.
Unatoč stabilnom rastu biljaka, kemijski sastav plodova pretrpio je značajne promjene. Povećale su se razine antocijanina, flavonoida i fenolnih spojeva, što je rezultiralo intenzivnijom crvenom bojom. Detaljna analiza otkrila je značajno povećanje razina devet specifičnih antocijanina, uključujući spojeve izvedene iz cijanidina i pelargonidina, poznatih po svojim antioksidativnim svojstvima.
Istodobno, povećao se sadržaj gotovo polovice otkrivenih terpenoidnih spojeva. Ti terpenoidni spojevi uključuju monoterpene, seskviterpene i triterpene, koji igraju važnu ulogu u aromi i okusu.
Ove promjene nisu ograničene samo na boju i nutritivne komponente. Razine aromatskih spojeva povezanih s ugodnim cvjetnim mirisima, poput linalola, povećale su se. Suprotno tome, razine spojeva povezanih s oštrim, smolastim mirisima smanjile su se. Studije ekspresije gena potvrdile su da ključni putevi odgovorni za proizvodnju i transport tih spojeva postaju aktivniji.
Uzeti zajedno, ovi rezultati pokazuju da FveIPT2 može selektivno poboljšati kemiju ploda bez izazivanja tipičnih hormonalnih promjena koje utječu na rast.
Istraživači su primijetili: „Ova studija pokazuje da ono što obično nazivamo 'genima domaćinstva' može imati iznenađujuće specifične i značajne učinke. Ciljajući gene tipa tRNA umjesto tradicionalnih regulatora hormona, uspjeli smo poboljšati boju, okus i nutritivni sastav ploda bez utjecaja na rast, dok metabolički inženjering obično ima negativne učinke na rast. Ovi rezultati sugeriraju da temeljni stanični putevi mogu suptilno utjecati na kvalitetu ploda, pružajući uzgajivačima nove alate koji su i učinkoviti i nježni.“
Rezultati pokazuju da je FveIPT2 obećavajuća i učinkovita metoda za poboljšanje kvalitete plodova jagoda i drugih poljoprivrednih kultura. Budući da ova metoda povećava sadržaj korisnih pigmenata i aromatskih spojeva bez smanjenja prinosa ili održivosti biljaka, posebno je važna za uzgoj visokokvalitetnih poljoprivrednih proizvoda.
Općenito, ova studija osporava ideju da su geni domaćinstva uključeni samo u rutinske stanične procese. Identificiranjem njihovog utjecaja na sekundarni metabolizam, studija predlaže nove strategije za povećanje prinosa usjeva uz održavanje kvalitete.
Ovaj članak je izradila Akademija znanosti Poljoprivrednog sveučilišta u Nanjingu. Napomena: Sadržaj može zahtijevati uređivanje zbog formatiranja i zahtjeva za duljinom.
Pretplatite se na besplatni ScienceDaily bilten kako biste primali dnevna i tjedna ažuriranja i bili u tijeku. Ili istražite naše brojne izvore vijesti u svom RSS čitaču:
Podijelite svoja razmišljanja na ScienceDailyju - pozdravljamo sve komentare, i pozitivne i negativne. Imate li problema s korištenjem stranice? Imate li pitanja?
Vrijeme objave: 08.05.2026.
