Îmbunătățirea calității fructelor, menținând în același timp calitatea normalăcreșterea plantelora reprezentat întotdeauna o provocare majoră în agricultură. Un nou studiu sugerează că atingerea acestui echilibru ar putea fi mai ușoară decât se credea anterior. Oamenii de știință au descoperit că amplificarea activității unei „gene mai curate” conservate poate îmbunătăți simultan atât valoarea nutrițională, cât și proprietățile organoleptice ale fructelor. Prin amplificarea expresiei unei gene asociate cu ARNt, echipa de cercetare a crescut nivelurile de antocianine și terpenoide - compuși care influențează culoarea, aroma și proprietățile antioxidante ale fructelor. Aceste îmbunătățiri nu au avut niciun efect măsurabil asupra dezvoltării plantelor, dimensiunii fructelor sau conținutului de zahăr. Rezultatele dezvăluie un rol neașteptat al genelor asociate de obicei cu funcția celulară de bază, demonstrând că acestea pot influența, de asemenea, caracteristicile metabolice cheie ale fructelor.
Antocianinele și terpenoidele joacă un rol vital în culoarea, aroma, aroma și valoarea nutritivă generală a fructelor. Cu toate acestea, încercările de a crește conținutul acestor compuși duc adesea la efecte secundare nedorite. Acest lucru se datorează faptului că producția lor este strâns legată de hormonii vegetali. De exemplu, citokininele reglează atât creșterea plantelor, cât și metabolismul secundar, astfel încât modificarea nivelurilor lor poate altera structura și caracteristicile de creștere ale plantelor.
O clasă puțin cunoscută de gene legate de citokinină - izopentenil transferazele de tip ARNt - a primit relativ puțină atenție. Se crede că aceste gene îndeplinesc funcții celulare de rutină, mai degrabă decât reglează activ trăsăturile plantelor. Rămâne neclar dacă acestea pot îmbunătăți calitatea fructelor fără a afecta creșterea plantelor, ceea ce le face demne de studii suplimentare.
Cercetătorii de la Universitatea Agricolă din Nanjing și de la Universitatea din Connecticut au publicat o lucrare în revista *Horticultural Research*, explorând această posibilitate folosind ca exemplu căpșunile sălbatice. Aceștia s-au concentrat pe o genă esențială numită FveIPT2. Prin modificarea genetică a plantelor pentru a crește nivelul de expresie al acestei gene, au observat o îmbunătățire semnificativă a calității fructelor.
Plantele transgenice au prezentat niveluri semnificativ mai ridicate de antocianine și terpenoide în fructele mature în comparație cu plantele de tip sălbatic, dar nu au prezentat diferențe în ceea ce privește creșterea, dimensiunea fructelor sau conținutul de zahăr. Această descoperire pune sub semnul întrebării convingerea de mult timp că genele de întreținere joacă doar un rol pasiv și evidențiază potențialul lor enorm pentru îmbunătățirea culturilor.
Gena FveIPT2 este implicată în modificarea ARNt și este asociată cu sinteza cis-zeatinei (o citokinină). Spre deosebire de alte gene legate de citokinină, care au un impact semnificativ asupra creșterii plantelor, creșterea activității FveIPT2 provoacă doar modificări minore ale nivelurilor generale de citokinină. Dezvoltarea plantelor decurge normal, fără anomalii evidente. Înflorirea și fructificarea au loc conform așteptărilor, fără modificări ale greutății, formei sau dulceții fructelor.
În ciuda creșterii stabile a plantelor, compoziția chimică a fructelor a suferit modificări semnificative. Nivelurile de antocianine, flavonoide și compuși fenolici au crescut, rezultând o culoare roșie mai intensă. Analizele detaliate au relevat creșteri semnificative ale nivelurilor a nouă antocianine specifice, inclusiv compuși derivați din cianidină și pelargonidină, cunoscuți pentru proprietățile lor antioxidante.
În același timp, conținutul a aproape jumătate din compușii terpenoizi detectați a crescut. Acești compuși terpenoizi includ monoterpene, sescviterpene și triterpene, care joacă un rol important în aromă și gust.
Aceste schimbări nu se limitează la culoare și componente nutriționale. Nivelurile compușilor aromatici asociați cu mirosuri florale plăcute, cum ar fi linaloolul, au crescut. În schimb, nivelurile compușilor asociați cu mirosuri înțepătoare, rășinoase, au scăzut. Studiile privind expresia genelor au confirmat că principalele căi responsabile de producerea și transportul acestor compuși au devenit mai active.
Luate împreună, aceste rezultate demonstrează că FveIPT2 poate îmbunătăți selectiv chimia fructelor fără a induce modificări hormonale tipice care afectează creșterea.
Cercetătorii au remarcat: „Acest studiu demonstrează că ceea ce numim în mod obișnuit «gene de întreținere» poate avea efecte surprinzător de specifice și semnificative. Prin vizarea genelor de tip ARNt, mai degrabă decât a regulatorilor hormonali tradiționali, am reușit să îmbunătățim culoarea, aroma și compoziția nutrițională a fructelor fără a afecta creșterea, în timp ce ingineria metabolică are de obicei efecte negative asupra creșterii. Aceste rezultate sugerează că căile celulare fundamentale pot influența subtil calitatea fructelor, oferind amelioratorilor noi instrumente care sunt atât eficiente, cât și blânde.”
Rezultatele demonstrează că FveIPT2 este o metodă promițătoare și eficientă pentru îmbunătățirea calității fructelor de căpșuni și alte culturi agricole. Deoarece această metodă crește conținutul de pigmenți benefici și compuși aromatici fără a reduce randamentul sau viabilitatea plantelor, este deosebit de importantă pentru cultivarea produselor agricole de înaltă calitate.
Într-un sens mai larg, acest studiu contestă ideea că genele de întreținere sunt implicate doar în procesele celulare de rutină. Prin identificarea influenței lor asupra metabolismului secundar, studiul sugerează noi strategii pentru creșterea randamentelor culturilor, menținând în același timp calitatea.
Acest articol este furnizat de Academia de Științe a Universității Agricole din Nanjing. Notă: Conținutul poate necesita editare din cauza cerințelor de formatare și lungime.
Abonați-vă la newsletter-ul gratuit ScienceDaily prin e-mail pentru a primi actualizări zilnice și săptămânale și pentru a rămâne la curent. Sau explorați numeroasele noastre surse de știri în cititorul dvs. RSS:
Împărtășiți-vă gândurile pe ScienceDaily — așteptăm cu brațele deschise toate comentariile, atât pozitive, cât și negative. Întâmpinați probleme la utilizarea site-ului? Aveți întrebări?
Data publicării: 08 mai 2026
