Этилен не действует: почему перцы не дозревают после сбора

Исследователи из Института молекулярной физиологии растений Макса Планка выяснили, почему гормон этилен заставляет зеленые помидоры дозревать после сбора урожая, но не оказывает такого же эффекта на близкородственные перцы чили. Ученые сравнили уровни экспрессии генов и метаболические пути обоих видов растений, чтобы понять причину этого различия. Понимание процесса созревания важно для сокращения объема порчи продуктов на пути от производителя к потребителю.

Ученые сосредоточили работу на двух близкородственных видах семейства пасленовых: климактерическом помидоре и неклимактерическом перце хабанеро. Они изучали метаболизм растений в разное время суток, до и после так называемой точки перелома — дня, когда плод начинает созревать, что видно по изменению цвета.

Этилен активирует собственный синтез и гены созревания

У томатов в этот день происходит выброс огромного количества этилена — «этиленовый шок». Газообразный фитогормон активирует собственный синтез при контакте растения с этиленом извне. В синтезе этилена ключевую роль играют два фермента: ACC-синтаза и ACC-оксидаза. В процессе созревания климактерические плоды томатов производят гораздо больше этих ферментов, что приводит к непрерывному росту уровня этилена. Этилен, в свою очередь, запускает каскад сигналов, заставляющих плоды созревать: зеленые хлоропласты превращаются в красочные хромопласты, разрушаются компоненты жесткой клеточной стенки, образуются сахара и меняется содержание питательных веществ.

Перцы чили не реагируют на повышенные концентрации этилена

С перцами чили ситуация иная. «Похоже, что этилен абсолютно не влияет на экспрессию генов или метаболизм перцев хабанеро», — говорит руководитель группы Алисдейр Ферни. При этом гены, расположенные ниже по сигнальной цепи этилена, показали повышенную активность. «Гены, отвечающие за разрушение клеточной стенки растений или биосинтез каротиноидов в процессе нормального созревания, производились в большем количестве как у томатов, так и у перцев», — объясняет Ферни. Молекула, которая запускает процесс созревания в перцах и других неклимактерических плодах, все еще остается предметом поиска ученых.