Гниль вершинки плода значительно снижается у трансгенного томата

Исследователь из Университета Пердью неосознанно хранил на полке в течение 20 лет решение, позволяющее значительно снизить частоту возникновения гнили вершинки плода томата — серьёзной проблемы для крупных производителей и садоводов.

В начале 1990-х годов профессор садоводства Автар Ханда создал трансгенный томат с более густым соком, который даёт на 10% больше томатной пасты, чем исходные, немодифицированные сорта. Крупные производители проявили интерес, но не были готовы выводить на рынок трансгенный томат, особенно с учётом необходимого процесса регуляторного одобрения. Результаты исследования были опубликованы, а семена — сохранены.

Около двух лет назад исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе попросили у Ханды семена этой линии томатов. Их особенно интересовали наблюдения Ханды о том, как томаты накапливают кальций, поскольку считается, что несколько болезней плодов вызваны дефицитом кальция. В частности, гниль вершинки проявляется в виде тёмных размягчённых пятен на конце плода.

Ханда поделился семенами с Элизабет Митчем, специалистом по послеуборочным технологиям плодовых культур, и Сержио Тонетто де Фрейтасом, бывшим аспирантом, а ныне постдокторантом, оба из UC Davis. Они обнаружили, что растения томата Ханды позволяют большему количеству кальция оставаться свободным и подвижным в клетках, что значительно снижает частоту возникновения гнили вершинки. Согласно результатам, опубликованным в ранней онлайн-версии The Plant Journal, около 80% томатов дикого типа страдают от гнили вершинки в условиях, способствующих болезни. В аналогичных условиях только 30% трансгенных томатов Ханды развивают это заболевание.

Немодифицированные томаты производят высокие уровни фермента пектинметилэстеразы, который создаёт свободные карбоновые кислоты в клеточных стенках плода. Эти кислоты связывают кальций и иммобилизуют его в плоде.

Стратегия Ханды по получению более густого сока включала заглушение производства пектинметилэстеразы в трансгенном томате, что значительно сократило центры связывания для кальция в клеточных стенках плода. Это позволило кальцию использоваться в других частях клеток томата.

Митчем продолжит изучать механизмы, вызывающие гниль вершинки у томатов, а также то, как пектинметилэстеразы и кальций могут играть роль в других заболеваниях растений, предположительно вызванных дефицитом кальция, включая болезни яблок, салата, перца и арбузов.

Ханда считает, что это открытие, а также тот факт, что трансгенные растения стали более распространёнными, могут снова вызвать интерес производителей томатов к генотипу, который он разработал более 20 лет назад.