Poboljšanje kvalitete voća uz održavanje normalnerast biljakaoduvijek je bio veliki izazov u poljoprivredi. Nova studija sugerira da bi postizanje ove ravnoteže moglo biti lakše nego što se ranije mislilo. Naučnici 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 je povećao nivoe 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 ćelijskom 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 regulišu i rast biljaka i sekundarni metabolizam, tako da promjena njihovih nivoa 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 ćelijske funkcije, a ne aktivno regulišu biljne osobine. Ostaje nejasno da li mogu poboljšati kvalitet ploda bez uticaja na rast biljaka, što ih čini vrijednim daljnjih istraživanja.
Istraživači sa Poljoprivrednog univerziteta Nanjing i Univerziteta Connecticut objavili su rad u časopisu *Horticultural Research*, istražujući ovu mogućnost koristeći divlje jagode kao primjer. Fokusirali su se na gen za domaćinstvo pod nazivom FveIPT2. Genetskom modifikacijom biljaka kako bi se povećao nivo ekspresije ovog gena, uočili su značajno poboljšanje kvaliteta ploda.
Transgene biljke su pokazale značajno više nivoe antocijanina i terpenoida u zrelim plodovima u poređenju sa 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 nivoima citokinina. Razvoj biljke odvija se normalno, bez ikakvih očiglednih abnormalnosti. Cvjetanje i plodonošenje se javljaju kako se očekuje, bez promjena u težini, obliku ili slatkoći ploda.
Uprkos stabilnom rastu biljaka, hemijski sastav plodova je pretrpio značajne promjene. Povećali su se nivoi antocijanina, flavonoida i fenolnih jedinjenja, što je rezultiralo intenzivnijom crvenom bojom. Detaljna analiza otkrila je značajno povećanje nivoa devet specifičnih antocijanina, uključujući jedinjenja izvedena iz cijanidina i pelargonidina, poznatih po svojim antioksidativnim svojstvima.
Istovremeno, sadržaj gotovo polovine detektovanih terpenoidnih spojeva se povećao. Ovi 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. Nivoi aromatičnih spojeva povezanih s ugodnim cvjetnim mirisima, poput linalola, povećali su se. Suprotno tome, nivoi spojeva povezanih s oštrim, smolastim mirisima smanjili su se. Studije ekspresije gena potvrdile su da ključni putevi odgovorni za proizvodnju i transport ovih spojeva postaju aktivniji.
Uzeti zajedno, ovi rezultati pokazuju da FveIPT2 može selektivno poboljšati hemiju ploda bez izazivanja tipičnih hormonalnih promjena koje utiču na rast.
Istraživači su primijetili: „Ova studija pokazuje da ono što obično nazivamo 'genima domaćinstva' može imati iznenađujuće specifične i značajne efekte. 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 efekte na rast. Ovi rezultati sugeriraju da fundamentalni ćelijski putevi mogu suptilno utjecati na kvalitetu ploda, pružajući uzgajivačima nove alate koji su i efikasni i nježni.“
Rezultati pokazuju da je FveIPT2 obećavajuća i efikasna metoda za poboljšanje kvaliteta plodova jagoda i drugih poljoprivrednih kultura. Budući da ova metoda povećava sadržaj korisnih pigmenata i aromatičnih spojeva bez smanjenja prinosa ili održivosti biljaka, posebno je važna za uzgoj visokokvalitetnih poljoprivrednih proizvoda.
U širem smislu, ova studija osporava ideju da su geni domaćinstva uključeni samo u rutinske ćelijske procese. Identifikujući njihov uticaj na sekundarni metabolizam, studija predlaže nove strategije za povećanje prinosa usjeva uz održavanje kvaliteta.
Ovaj članak je obezbijedila Akademija nauka Poljoprivrednog univerziteta u Nanjingu. Napomena: Sadržaj može zahtijevati uređivanje zbog formatiranja i zahtjeva za dužinom.
Pretplatite se na besplatni ScienceDaily bilten putem e-pošte kako biste primali dnevna i sedmična ažuriranja i bili u toku. Ili istražite naše brojne izvore vijesti u svom RSS čitaču:
Podijelite svoja razmišljanja na ScienceDaily - pozdravljamo sve komentare, i pozitivne i negativne. Imate li problema s korištenjem stranice? Imate li pitanja?
Vrijeme objave: 08.05.2026.
