כמעט כולם מסכימים שלרוב העגבניות הנרכשות בחנות אין הרבה טעם. כעת, ייתכן שמדענים משירות המחקר החקלאי (ARS) וממכון בויס תומפסון (BTI) הבחינו בפתרון במאמר שפורסם זה עתה ב-Nature Genetics.
ביולוג מולקולרי ג'יימס ג'ובאנוני עם מעבדת המחקר לצמחים, קרקע ותזונה ARS ומדען ביואינפורמטיקה של BTI Zhangjun Fei, שניהם באיתקה, ניו יורק, סיימו לבנות את הפאן-גנום עבור העגבנייה התרבותית וקרובי הבר שלה, מיפוי כמעט 5,000 גנים שלא תועדו בעבר.
גנום הוא מפה ביולוגית של הגנים של האורגניזם ותפקודיו. אבל גנום הוא בדרך כלל מזן יחיד, שפועל אז כגנום ייחוס עבור שאר המינים. פאן-גנום זה כולל את כל הגנים מ-725 עגבניות בר שונות מעובדות וקרובות, אשר חשפו 4,873 גנים שנעדרו מהגנום המקורי של הייחוס.
בעוד שלעגבניות תרבותיות יש מגוון רחב של שונות פיזית ומטבולית, היו כמה צווארי בקבוק חמורים במהלך הביות והגידול שלהן. זה אומר שלעגבניות של היום יש בסיס גנטי צר. הפאן-גנום עוזר לזהות אילו גנים נוספים מעבר להתייחסות עשויים להיות זמינים לגידול ושיפור יבולים.
בעידן המודרני, המגדלים התרכזו בתכונות כמו יבול, חיי מדף, עמידות למחלות וסבילות ללחץ, תכונות שהיו חשובות כלכלית למגדלים. עגבניות הן אחד הירקות הנאכלים ביותר - למרות שהם למעשה פירות מבחינה בוטנית - עם ייצור שנתי עולמי של 182 מיליון טון, בשווי של יותר מ-60 מיליארד דולר.
ארה"ב צריכת העגבניות לנפש הייתה 20.3 פאונד עבור עגבניות טריות בשנת 2017 בתוספת 73.3 פאונד נוספים של עגבניות מעובדות שנאכלו לאדם. עגבניות הן הירק השני הנצרך ביותר בארצות הברית אחרי תפוחי אדמה.
"אחת התגליות החשובות ביותר מבניית הפאן-גנום הזה היא צורה נדירה של גן שכותרתו TomLoxC, השונה בעיקר בגרסה של מקדם גן ה-DNA שלו. הגן משפיע על טעם הפרי על ידי זרז הביוסינתזה של מספר חומרים נדיפים המעורבים בשומנים (שומן) - תרכובות שמתאדות בקלות ותורמות לארומה", הסביר ג'ובונוני.
בנוסף, החוקרים מצאו תפקיד חדש של TomLoxC. זה גם מקל על ייצור של קבוצה של אפוקרוטנואידים - כימיקלים אורגניים שמקורם בקרוטנואידים כולל מבשרי ויטמין A - הפועלים כמולקולות איתות המשפיעות על מגוון תגובות בצמחים כולל מתחים סביבתיים. לתרכובות יש גם מגוון ריחות פרחוניים ופירותיים החשובים בטעם העגבניות.
הגרסה הנדירה של TomLoxC נמצאה רק ב-2 אחוזים מזני עגבניות גדולות ותיקות או תרבות מורשת, אם כי הגרסה הייתה קיימת ב-91 אחוזים של עגבניות בר בגודל דומדמניות, בעיקר Solanum pimpinellifolium, קודמו הפראי של התרבות. עגבנייה. זה הופך נפוץ יותר בזנים חדשים יותר.
"נראה שייתכן שהיה לחץ בחירה חזק נגד או לפחות לא בחירה לנוכחות של גרסה זו של TomLoxC בשלב מוקדם של הביות של עגבניות", הוסיף ג'ובונוני. "העלייה בשכיחות של צורה זו בעגבניות מודרניות כנראה משקפת את העניין המחודש של המגדלים בשיפור הטעם."
עם הזמינות של מגוון רחב זה של מידע גנטי ספציפי, מגדלים צריכים להיות מסוגלים לעבוד במהירות כדי להגביר את הטעם של עגבניות קנויות בחנות, תוך שמירה על התכונות שהופכות אותן ליבול מועיל מבחינה כלכלית.
"הגנים החדשים הללו שהתגלו מהפאן-גנום של העגבניות הוסיפו מידע משמעותי לרפרטואר הגנום של העגבניות וסיפקו הזדמנויות נוספות לשיפור העגבניות.פרופילי הנוכחות וההיעדרות של גנים אלה באוכלוסיות עגבניות שונות שפכו אור חשוב על האופן שבו הבחירה האנושית של תכונות רצויות עיצבה מחדש את גנום העגבניות", אמר פיי.
המדענים מצפים שתוספת של כמעט 5,000 גנים לרפרטואר גנום העגבניות תספק הזדמנויות נוספות לשיפור ככל שתפקידם בביולוגיה של העגבניות ואיכות הפרי ייקבעו.
