Jeder weiß, dass im Laden gekaufte Tomaten so ziemlich saugen. Obwohl sie täuschend gut aussehen - meistens fehlt ihnen jeder echte Geschmack. Das wird sich dank der ändern. harte Arbeit von Wissenschaftlern die Gene für den Geschmack isoliert haben.
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Wissenschaftler des Agricultural Research Service ARS und des Boyce Thompson Institute BTI haben zusammengearbeitet, um das Pan-Genom für die kultivierte Tomate und ihre wilden Verwandten zu konstruieren.
James Giovannoni vom ARS-Labor für Pflanzen-, Boden- und Ernährungsforschung und der BTI-Bioinformatiker Zhangjun Fei, beide in Ithaca, New York, kartierten fast 5.000 zuvor nicht dokumentierte Gene, einschließlich der Gene für diesen schwer fassbaren Geschmack.
Das Verstehen fehlender Gene führt zu mehr Geschmack
Ein Genom ist eine biologische Karte der Gene eines Organismus und ihrer Funktionen. Während ein Genom normalerweise von einer einzigen Sorte ist, umfasst dieses Pan-Genom alle Gene von 725 verschiedenen kultivierten und eng verwandten Wildtomaten. Das Projekt enthüllte 4.873 Genedie im ursprünglichen Referenzgenom nicht vorhanden waren.
Es gab Schwierigkeiten bei der Domestizierung von Tomaten, die dazu geführt haben, dass Tomaten Wir wissen heute, dass wir eine sehr enge genetische Basis haben. Das Pan-Genom hilft herauszufinden, welche Gene im ursprünglichen Modellgenom fehlen, um die Pflanzenzüchtung und die allgemeine Verbesserung zu unterstützen.
Tomaten bedeuten viel Geld
In der Regel haben Züchter modernen Gemüses eher Wert auf Ertrag, Haltbarkeit, Krankheitsresistenz und Stresstoleranz als auf Geschmack gelegt, um den wirtschaftlichen Anforderungen gerecht zu werden. Tomaten gehören zu den beliebtesten Pflanzen der Welt.
Jährlich werden mehr als 182 Millionen Tonnen mit einem Bruttowert von mehr als 60 Milliarden US-Dollar produziert. Allein in den USA liegt der durchschnittliche Verbrauch pro Person bei über 20 Pfund pro Jahr.
Züchter bereit, den Geschmack zurückzubringen
"Eine der wichtigsten Entdeckungen bei der Konstruktion dieses Pan-Genoms ist eine seltene Form eines Gens mit der Bezeichnung TomLoxC, das sich hauptsächlich in der Version seines DNA-Genpromotors unterscheidet. Das Gen beeinflusst den Fruchtgeschmack, indem es die Biosynthese einer Reihe von Genen katalysiertan Lipiden Fett beteiligte flüchtige Stoffe - Verbindungen, die leicht verdampfen und zum Aroma beitragen ", erklärte Giovannoni.
Die seltene Version von TomLoxC wurde in über 91 Prozent der Wildtomaten in Johannisbeergröße gefunden, aber nur in 2 Prozent der älteren oder Erbstück-großen Tomatensorten.
"Es scheint, dass zu Beginn der Domestizierung von Tomaten ein starker Selektionsdruck gegen oder zumindest keine Selektion für das Vorhandensein dieser Version von TomLoxC bestand", fügte Giovannoni hinzu.
"Die zunehmende Verbreitung dieser Form bei modernen Tomaten spiegelt wahrscheinlich das erneute Interesse der Züchter an einem verbesserten Geschmack wider."
Mit diesen neuen Genominformationen sollten Züchter in der Lage sein, schnell an Möglichkeiten zu arbeiten, um den Geschmack von kommerziell angebauten Tomaten zu verbessern und gleichzeitig die anderen notwendigen Eigenschaften beizubehalten, um sie zu einer wirtschaftlich vorteilhaften Ernte zu machen.
"Diese neuartigen Gene, die aus dem Tomaten-Pan-Genom entdeckt wurden, haben das Repertoire des Tomaten-Genoms um wesentliche Informationen erweitert und bieten zusätzliche Möglichkeiten zur Verbesserung der Tomaten. Die An- und Abwesenheitsprofile dieser Gene in verschiedenen Tomatenpopulationen haben wichtige Erkenntnisse darüber geliefert, wie der Mensch sie auswähltgewünschte Eigenschaften haben das Tomatengenom verändert ", sagte Fei.