Қалыпты жеміс сапасын сақтай отырып, жеміс сапасын жақсартуөсімдік өсуіауыл шаруашылығында әрқашан үлкен қиындық болып келді. Жаңа зерттеу бұл тепе-теңдікке қол жеткізу бұрын ойлағаннан оңайырақ болуы мүмкін екенін көрсетеді. Ғалымдар сақталған «таза геннің» белсенділігін арттыру жемістің тағамдық құндылығын да, органолептикалық қасиеттерін де бір уақытта жақсарта алатынын анықтады. Зерттеу тобы тРНҚ-мен байланысты геннің экспрессиясын арттыру арқылы жемістің түсіне, хош иісіне және антиоксиданттық қасиеттеріне әсер ететін қосылыстар - антоцианиндер мен терпеноидтардың деңгейін арттырды. Бұл жақсартулар өсімдіктердің дамуына, жеміс мөлшеріне немесе қант құрамына өлшенетін әсер еткен жоқ. Нәтижелер әдетте негізгі жасушалық функциямен байланысты гендердің күтпеген рөлін көрсетеді, бұл олардың жемістің негізгі метаболикалық сипаттамаларына да әсер ете алатынын көрсетеді.
Антоцианиндер мен терпеноидтар жемістердің түсінде, дәмінде, хош иісінде және жалпы тағамдық құндылығында маңызды рөл атқарады. Дегенмен, бұл қосылыстардың мөлшерін арттыру әрекеттері көбінесе жағымсыз жанама әсерлерге әкеледі. Себебі олардың өндірісі өсімдік гормондарымен тығыз байланысты. Мысалы, цитокининдер өсімдіктердің өсуін де, екінші реттік метаболизмді де реттейді, сондықтан олардың деңгейін өзгерту өсімдіктердің құрылымы мен өсу сипаттамаларын өзгертуі мүмкін.
Цитокининмен байланысты гендердің аз белгілі класы — тРНҚ типті изопентенилтрансферазалар — салыстырмалы түрде аз көңіл бөлінді. Бұл гендер өсімдік қасиеттерін белсенді түрде реттеудің орнына, әдеттегі жасушалық функцияларды орындайды деп есептеледі. Олардың өсімдіктің өсуіне әсер етпей жеміс сапасын жақсарта алатындығы әлі белгісіз, бұл оларды әрі қарай зерттеуге тұрарлық етеді.
Нанкин ауылшаруашылық университеті мен Коннектикут университетінің зерттеушілері *Horticultural Research* журналында жабайы құлпынай мысалында осы мүмкіндікті зерттейтін мақала жариялады. Олар FveIPT2 деп аталатын үй шаруашылығы геніне назар аударды. Бұл геннің экспрессия деңгейін арттыру үшін өсімдіктерді генетикалық түрлендіру арқылы олар жеміс сапасының айтарлықтай жақсарғанын байқады.
Трансгенді өсімдіктер жабайы типтегі өсімдіктермен салыстырғанда жетілген жемістерде антоцианиндер мен терпеноидтардың айтарлықтай жоғары деңгейін көрсетті, бірақ өсуде, жеміс мөлшері немесе қант мөлшері бойынша ешқандай айырмашылықтар байқалмады. Бұл жаңалық үй шаруашылығы гендерінің тек пассивті рөл атқаратыны туралы ұзақ уақыт бойы қалыптасқан пікірге күмән келтіреді және олардың өнімді жақсартудағы үлкен әлеуетін көрсетеді.
FveIPT2 гені тРНҚ модификациясына қатысады және цис-зеатиннің (цитокинин) синтезімен байланысты. Өсімдіктің өсуіне айтарлықтай әсер ететін басқа цитокининмен байланысты гендерден айырмашылығы, FveIPT2 белсенділігінің жоғарылауы цитокининнің жалпы деңгейінде тек шамалы өзгерістерге әкеледі. Өсімдіктің дамуы қалыпты түрде, айқын ауытқуларсыз жүреді. Гүлдену және жеміс беру күтілгендей жүреді, жеміс салмағында, пішінінде немесе тәттілігінде ешқандай өзгеріс болмайды.
Өсімдіктердің тұрақты өсуіне қарамастан, жемістердің химиялық құрамы айтарлықтай өзгерістерге ұшырады. Антоцианиндердің, флавоноидтардың және фенолдық қосылыстардың деңгейі артып, қызыл түстің қарқындылығына әкелді. Егжей-тегжейлі талдау тоғыз антоцианиннің, соның ішінде антиоксиданттық қасиеттерімен танымал цианидин мен пеларгонидиннен алынған қосылыстардың деңгейінің айтарлықтай артқанын анықтады.
Сонымен қатар, анықталған терпеноидты қосылыстардың жартысына жуығының мөлшері артты. Бұл терпеноидты қосылыстарға хош иіс пен дәмде маңызды рөл атқаратын монотерпендер, сесквитерпендер және тритерпендер жатады.
Бұл өзгерістер тек түс пен тағамдық компоненттермен шектелмейді. Линалоол сияқты жағымды гүлді хош иістермен байланысты хош иісті қосылыстардың деңгейі артты. Керісінше, өткір, шайырлы иістермен байланысты қосылыстардың деңгейі төмендеді. Ген экспрессиясын зерттеу бұл қосылыстардың өндірілуі мен тасымалдануына жауапты негізгі жолдардың белсендірек болғанын растады.
Бұл нәтижелер FveIPT2 өсуге әсер ететін типтік гормоналды өзгерістерді тудырмай, жеміс химиясын таңдамалы түрде жақсарта алатынын көрсетеді.
Зерттеушілер былай деп атап өтті: «Бұл зерттеу біз әдетте «үй шаруашылығы гендер» деп атайтын нәрселердің таңқаларлықтай нақты және маңызды әсерлерге ие болуы мүмкін екенін көрсетеді. Дәстүрлі гормон реттегіштерінің орнына тРНҚ типті гендерді нысанаға алу арқылы біз өсуге әсер етпей жемістің түсін, дәмін және қоректік құрамын жақсарта алдық, ал метаболикалық инженерия әдетте өсуге теріс әсер етеді. Бұл нәтижелер негізгі жасушалық жолдардың жеміс сапасына нәзік әсер ете алатынын, селекционерлерге тиімді және жұмсақ жаңа құралдарды ұсына алатынын көрсетеді».
Нәтижелер FveIPT2 құлпынай мен басқа да ауыл шаруашылығы дақылдарының жеміс сапасын жақсартудың перспективалы және тиімді әдісі екенін көрсетеді. Бұл әдіс өнімділікті немесе өсімдіктің тіршілік қабілетін төмендетпей, пайдалы пигменттер мен хош иісті қосылыстардың мөлшерін арттыратындықтан, бұл жоғары сапалы ауыл шаруашылығы өнімдерін өсіру үшін ерекше маңызды.
Кеңірек айтқанда, бұл зерттеу үй шаруашылығы гендерінің тек күнделікті жасушалық процестерге ғана қатысатыны туралы түсінікке күмән келтіреді. Олардың екінші реттік метаболизмге әсерін анықтау арқылы зерттеу сапаны сақтай отырып, дақылдардың өнімділігін арттырудың жаңа стратегияларын ұсынады.
Бұл мақаланы Нанкин ауылшаруашылық университетінің Ғылым академиясы ұсынған. Ескерту: Пішімдеу және ұзындық талаптарына байланысты мазмұнды өңдеу қажет болуы мүмкін.
Күнделікті және апта сайынғы жаңартуларды алу және жаңалықтардан хабардар болу үшін ScienceDaily тегін электрондық пошта жаңалықтарына жазылыңыз. Немесе RSS оқу құралында біздің көптеген жаңалықтар көздерін зерттеңіз:
ScienceDaily туралы ойларыңызбен бөлісіңіз — біз барлық оң және теріс пікірлерді қабылдаймыз. Сайтты пайдалануда қиындықтарға тап болып жатырсыз ба? Сұрақтарыңыз бар ма?
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 8 мамыр
