Оскільки чисельність населення світу продовжує зростати, а орні землі продовжують скорочуватися, існує гостра необхідність у підвищенні ефективності виробництва продуктів харчування.
Нова технологія, розроблена в Оксфордському університеті, може допомогти в цьому питанні. Вчені придумали спосіб контролювати швидкість дозрівання томатів шляхом модифікації певного гена, що може допомогти не тільки зменшити втрати і підвищити врожайність цих овочів, але, можливо, й інших сортів сільськогосподарських культур.
Робота проводилася на факультеті рослинництва університету, де дослідники вивчали механізми, що лежать в основі процесу дозрівання плодів. Відомо, що крихітні субклеткові структури, звані пластидами (греч.plastides - творчі, що утворюють), які упаковані білками, відіграють центральну роль в цьому і надають таким фруктам, як помідори, їх яскравий колір, але, як саме вони це роблять, не так добре вивчено.
Тому вчені продовжили дослідження, звернувши свою увагу на раніше виявлений регуляторний шлях під назвою CHLORAD (скорочення від Chloroplast Associated Protein Degradation), який дозволяє пластидам імпортувати необхідні їм білки з інших частин рослини і видаляти білки, яких у них немає. Це дозволяє пластидам не тільки впливати на дозрівання плодів, а й виконувати різні функції, які мають вирішальне значення для успіху рослини, від проростання насіння до виробництва фруктів.
Вивчивши це більш детально, вчені змогли точно визначити єдиний білок у пластидах, який відіграє регулюючу роль у системі CHLORAD. Вчені змогли показати, як відключення гена, відповідального за цей білок SP1, затримувало дозрівання томатів, тоді як підвищена його експресія призводила до прискореного дозрівання.
Вчені вважають, що це відкриття закладає основу для технологій, які маніпулюють системою CHLORAD для підвищення ефективності рослинництва.
Наприклад, його можна використовувати для підвищення врожайності картопляних рослин, можна створити пшеницю, яка довше залишається зеленою для виробництва більшої кількості зерна, або можна змусити томати швидше дозрівати або довше залишатися свіжими.
«Регулюючі властивості SP1, виявлені в нашому дослідженні, показують, що він має реальний потенціал в якості технології поліпшення сільськогосподарських культур», - говорить автор дослідження професор Пол Джарвіс.
"Наприклад, його можна використовувати для вирощування сортів з раннім або пізнім плодоношенням м'ясистих плодів або для поліпшення транспортабельності або терміну зберігання фруктів шляхом відстрочення дозрівання без шкоди для якості стиглих плодів. Дивно, що кількість одного білка в цих крихітних субклітинних структурах, званих пластидами, може мати далекосяжні наслідки для дозрівання плодів томатів ".
Дослідження було опубліковано в журналі Nature Plants.
