Jabłka z czerwonym miąższem i inne nowe odmiany owoców mogą wkrótce trafić do supermarketów w pobliżu Ciebie dzięki nowym technikom hodowli planetarnej, które naśladują mutacje DNA występujące w naturze, według naukowców z Plant & Food Research (PFR) w Nowej Zelandii.
Techniki te pozwalają nam łatwo manipulować wyglądem, smakiem i zawartością odżywczą owoców i warzyw, aby szybko stworzyć produkty wyższej jakości.
Większość składników odżywczych i witamin w produktach takich jak jabłka i ziemniaki, na przykład, znajduje się w związkach barwnych lub pigmentach, które są skoncentrowane w skórce. Ale poprzez manipulowanie rodziną białek zwanych „czynnikami transkrypcyjnymi MYB”, które włączają lub wyłączają inne geny, naukowcy mogą produkować te zdrowe związki w całym owocu, w tym w miąższu.
Można to zrobić za pomocą technik edycji genów, takich jak CRISPR/Cas9, które zasadniczo pozwalają naukowcom „kopiować i wklejać” kod DNA.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Trends in Plant Science, naukowcy Andrew Allan i Richard Espley z PFR dokonali przeglądu badań nad MYBs, które są związane z rozwojem sygnalizacji biologicznej i pigmentacji w roślinach.
„Badania wykazały, że pigmenty takie jak antocyjany i karotenoidy są uważane za oferujące korzyści zdrowotne i dietetyczne” – powiedział Allan w oświadczeniu. „Zmiany w kluczowych czynnikach transkrypcyjnych MYB mogłyby zmienić bezbarwny miąższ niektórych owoców w taki z kolorem. „Mogłoby to znacznie zwiększyć zawartość pigmentów w porcji owocu, skutkując możliwą zmianą w korzyściach zdrowotnych.”
Oprócz wpływu na kolor, MYB są również zaangażowane w smak, smak i aromat, jak również teksturę miąższu i powstawanie włosów na skórze.
Hodowla nowych kategorii owoców i warzyw o ulepszonym wyglądzie, smaku, teksturze i możliwościach przechowywania, wśród innych pożądanych cech, mogłaby zachęcić do spożywania większej ilości produktów roślinnych, co przyniosłoby korzyści dla zdrowia publicznego, według naukowców.
Podczas gdy hodowla oparta na kolorze i smaku jest bardzo starą techniką, hodowla z markerami ukierunkowanymi na MYBs rozpoczęła się dopiero około dekady temu. Co więcej, manipulowanie MYBs za pomocą edycji genów ma miejsce dopiero od mniej niż pięciu lat, Allan powiedział Newseek.
Produkty spożywcze takie jak czerwone i białe winogrona, krwiste pomarańcze i fioletowy ryż zawdzięczają swoje unikalne cechy różnicujące naturalnym odmianom MYBs. Ale nowe techniki zasadniczo przyspieszają ten naturalny proces.
„Oczekiwanie na powstanie naturalnego wariantu w MYB- z powodu światła słonecznego lub zmian podczas krzyżowania jednej rośliny z drugą- trwa wiele lat,” powiedział Allan. „To się zdarza – DNA zmienia się naturalnie z czasem. Ale edycja genów może wywołać zmianę tuż obok MYB (obok jego sekwencji DNA), aby zwiększyć jego aktywność, lub tuż w sekwencji MYB (aby zmniejszyć jego aktywność).”
„Te nowe techniki hodowlane pozwalają na tworzenie nowych odmian roślin, które dadzą konsumentom większy wybór,” powiedział Allan. „Wiele z nich będzie miało wymierny wzrost zawartości składników odżywczych. Zwiększenie wydajności są możliwe, pomagając w obszarach, gdzie żywność jest w niedoborze. Rośliny mogą być dostosowane szybciej, do zmieniającego się klimatu, z nowych metod hodowlanych.”
Inne nowe metody hodowli roślin może być korzystne z różnych powodów. Na przykład metoda nazwana „szybką hodowlą” pozwala na kilkukrotnie szybszy wzrost upraw niż metody tradycyjne, co mogłoby pomóc w wyżywieniu szybko rosnącej populacji świata.
Proces opisany w czasopiśmie Nature Plants pomaga roślinom rosnąć szybciej poprzez umieszczenie ich w specjalnym systemie oświetleniowym, który jest lepszy dla fotosyntezy.