Descubierto un nuevo gen responsable del sabor del tomate

Fuente de la imagen: pixaby

Autor | Ye Lushu

Los tomates son una de las verduras más consumidas, aunque en realidad son frutas en botánica, la producción anual mundial es de 182 millones de toneladas, con un valor de más de 60 mil millones de dólares estadounidenses. Los tomates que se comen como verduras en Taiwán son probablemente el uso más común de los huevos revueltos con tomate, los tomates para ensalada en los platos occidentales, el tomate (salsa) en la pasta y la pizza.

A lo largo de los años, muchas personas han descubierto que los tomates son realmente insípidos; muchos estudios en el pasado han encontrado que hay dos razones principales para la falta de sabor de los tomates. El primer factor es el resultado de la mejora de la variedad: para mejorar la apariencia de los tomates, los expertos en crianza intentan cultivar tomates que estarán completamente rojos cuando estén maduros; pero más tarde se descubrió que tenían este rasgo (llamado rasgo U, que significa Los tomates de Maduración Uniforme, porque se reduce la acumulación de clorofila, por lo que almacenan menos azúcar cuando maduran, por lo que los tomates ahora se vuelven menos dulces. El segundo factor es la refrigeración: para evitar el deterioro y extender la vida útil, los tomates generalmente se cosechan y refrigeran a 5 grados Celsius antes de que estén completamente maduros, y se transportan a esta temperatura, y luego se devuelven a 20 grados Celsius antes de venderse. .

Por supuesto, para áreas que deben ser transportadas a grandes distancias, la refrigeración es un medio necesario, además del rasgo U, ¿el tomate tiene nuevos genes que afectan el sabor?

Esto tiene que volver al nivel genético. Dado que muchos estudios genómicos en el pasado se basaron en la secuenciación y el análisis de plantas de un solo cultivar, el Departamento de Agricultura de EE. UU. Y el Experimento de Investigación de Plantas, Suelo y Nutrición del ARS en Ithaca, Nueva York recientemente El laboratorio completó la construcción de pangenomas de tomate cultivado y sus parientes silvestres. El pangenoma incluye todos los genes de 725 tomates silvestres cultivados diferentes y estrechamente relacionados, por lo que se encontraron 4.873 genes que no estaban presentes en el genoma de referencia original.

Uno de los descubrimientos más importantes en la construcción de este pangenoma es la forma rara del gen etiquetado como TomloxC. Su gen promotor tiene muchas versiones diferentes en diferentes especies / líneas de tomate, mostrando su desempeño entre diferentes especies / líneas. Bastante diferente. Este gen afecta el sabor de las frutas al catalizar la síntesis de muchos lípidos (grasas) volátiles; estos compuestos se evaporan fácilmente y contribuyen al aroma. Además, los investigadores también descubrieron un nuevo papel para TomloxC. Ayuda a producir un grupo de carotenoides, químicos orgánicos derivados de los carotenoides, incluidos los precursores de la vitamina A, que pueden actuar como moléculas de señalización que afectan varias reacciones en las plantas, incluido el estrés ambiental. Estos compuestos también tienen una variedad de aromas y olores de frutas, que son importantes en el sabor del tomate.

El análisis del equipo de investigación encontró que, aunque esta variedad está presente en el 91% de los mini tomates silvestres (especialmente el predecesor silvestre de los tomates cultivados)[Solanum pimpinellifolium]), pero solo el 2% de las grandes variedades de tomate de la herencia familiar han encontrado una versión rara de TomloxC. Se está volviendo cada vez más común en nuevas variedades, probablemente porque los criadores modernos se han dado cuenta de que la fragancia también es importante.

Aunque los tomates cultivados tienen amplias variaciones físicas y metabólicas, existen varios cuellos de botella serios en su domesticación y reproducción. Esto significa que los tomates cultivados de hoy tienen una base genética estrecha. El establecimiento del pangenoma ayuda a descubrir más genes y puede usarse en el mejoramiento y mejoramiento de cultivos en el futuro, para que los tomates del futuro tengan mejor sabor.

Además de los tomates de frutas grandes que se utilizan como verduras en Taiwán, también hay muchas líneas de tomates pequeños que son principalmente alimentos frescos; me pregunto si este estudio incluye líneas de tomates pequeños. Investigaciones anteriores sobre el sabor del tomate encontraron que las moléculas volátiles de los carotenoides tienen poco efecto en la mejora del sabor del tomate. Me pregunto si el efecto de TomloxC se centra en el desempeño de otras moléculas de lípidos en lugar de las moléculas de carotenoides. Todo esto depende de más investigaciones para aclararlo.

referencias:Lei Gao et. Al. El pangenoma del tomate descubre nuevos genes y un alelo raro que regula el sabor de la fruta. Nature Genetics, 2019; DOI: 10.1038 / s41588-019-0410-2


Autor: Leaf Green Departamento de Ciencias de la Vida Profesor Asistente de la Universidad Shu Tzu Chi, centro de educación y ciencia para escritores independientes, dedicado a la redacción de artículos de divulgación científica.


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