Kuidas Kasvatada Paremat Tomatit: Juhtum Pärilike Tomatite Vastu

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-07-27 17:19

Arhailiste aretusstrateegiate produkt on pärandtomatid vaevalt mitmekesised ega ole enam "looduslikud" kui toidupoesordid. Uued uuringud lubavad taastada nende kadunud terved geenid.

Toimetuse märkus: see on esimene toiduteaduse kuue funktsiooni seerias, mis kestab iga päev 30. märtsist 6. aprillini 2009.

Maitse, värvi ja hästi kodususe poolest kuulsad pärandtomatid tõmbavad aiapidajate ja kohapeal kasvatatud toitude pooldajate südant. Tomati austaja võib järeldada, et arvestades tohutuid sorte, mis kannavad selliseid väljamõeldud nimesid nagu tädi Gertie kuld ja rohelise sebra pärijad, peab olema mitmekesisem ja parem geenikomplekt kui nende toidupoegade nõbudel, neil run-of-the-way -mill hübriidsorte nagu lihapraad, kirss ja ploom.

Ükskõik, kuidas te seda viilutate, on nende näiline mitmekesisus ainult naha sügav: pärilikud on tegelikult nõrgad ja sisemised - valgustusajal alanud aretuskatsete defektne toode, mis plahvatas tänu entusiastlikele aiapidajatele Victorian Inglismaalt depressiooni ajastuni Lääne-Virginia. Päriloomad on mops-selle "tõukoera" koera tomatiekvivalent, kellel on keerdunud nina, mis norskab ja häkib, kui ta püüab hinge tõmmata.

"Selle kõige iroonia," ütleb Cornelli ülikooli geneetik Steven Tanksley, "on kõik, mis pärilike mitmekesisuse arvele võib tuua käputäis geene. Tõenäoliselt pole rohkem kui 10 mutantset geeni, mis loovad teie pärandvara mitmekesisuse. vaata. " Kuid selle asemel, et lihtsalt müüa ümber müüt pärandvara mitmekesisusest, näitab Tanksley tomati genoomi dekonstrueerimine koos teiste tööga, kuidas Andide tagasihoidlikust marjast sai üks maailma tippkultuure. Geneetika näitab ka teed tugevamatele ja maitsekamatele tomatitele, ehkki hübriidsortidele, mille seemneid ei saa põlvest põlve edasi anda, kuid kasvatajad peavad neid igal hooajal uuesti ostma. *.

Uue maailma avastus

Kultiveeritud tomat kuulub öökapsa perekonda, kuhu kuuluvad Uue Maailma kultuurid nagu kartul ja tšillipipar, mis levis üle maailma pärast seda, kui Christopher Columbus tõi nad 15. sajandil tagasi Hispaaniasse. * Kuid kui teadlased on avastanud hulgaliselt arheoloogilisi tõendid, sealhulgas keraamiliste kildude mikroskoopilised tärklised, mis viitavad paljude Ameerika põllukultuuride taltsutamisele juba 10 000 aastat tagasi - tomati osas on rekord tühi.

Teaduslikult tuntud kui Solanum lycopersicum, näib tänapäevase tomati metsik päritolu olevat Peruu Andid ja see võib olla kodustatud Mehhikos Vera Cruzis, mis on põllumajanduslik kuum koht. Algelised sordid kasvavad endiselt kogu Ameerikas. Kõik, botaanikud nimetavad umbes 13 liiki "tomatiks" ja peavad veel nelja lähedaseks liitlaseks. Võib arvata, et ühest neist teadaolevatest metsikutest liikidest sai tänapäevane kultuurtaim, kuid see pole nii: ematomatit pole kunagi leitud. Lähim sugulane on sõstratomat - Solanum pimpinellifolium - mis geneetiliste võrdluste põhjal jagunes tänapäeva tomatist umbes 1,4 miljonit aastat tagasi.

Nii et Tanksley-sugused teadlased peavad töötama tagurpidi, ristates tomatisorte ja -liike, et mõista, kuidas erinevad geenid kuju ja suurust mõjutavad. Kui isoleeritud, lisab Tanksley need geenid hiljem teistesse tomatisortidesse, et oma juhtum dramaatiliselt muutuda.

Suurus ja kuju juhivad valikut

Tanksley järeldab oma analüüside põhjal, et püüdes teha suuremaid, maitsvamaid ja kiiremini kasvavaid puuvilju, kasutasid meie esivanemad lõpuks ära tomati 35 000 geenist vaid 30 mutatsiooni. Enamikul neist geenidest on tomati suurusele ja kujule vaid väike mõju, kuid möödunud aasta mais avaldasid Tanksley ja tema kolleegid Nature Genetics'is, et nad leidsid, et nende poolt nimetatud dubleeritud geen paelub puuvilja suuruse 50 protsendi võrra.

See oli ilmselt kodustamise tähtsaim sündmus. Esimene kirjalik teade 1500-ndate Hispaania päritolu tomatite kohta kinnitab, et see mutatsioon, mis suurendab tomateid, tootes sektsioone, mida nimetatakse lokuliteks, eksisteeris juba samades kollastes tomatites, mis andsid itaallastele sõna pomodoro ehk kuldne õun. Kirsstomatil on tavaliselt kaks sektsiooni, mis on täidetud seemnete ja želeega, samas kui Jumbo Redil võib olla kuni kaheksa lokulit. See geen koos teise suurust reguleeriva geeniga, mida nimetatakse fw2.2, mille Tanksley tuvastas 10 aastat varem, oli peamine samm tomatite toidulisandiks muutmisel.

Lisaks suurusele valisid tomatikasvatajad ka kuju järgi. Nende geenide avastamiseks ütles nüüd Ohio osariigi ülikooli Tanksley vilistlane Esther van der Knaap, et ta läks otse pärandvara poole, millel on vahemikus Jersey Devil väike, tšillipipra kuju ja täidlane, krakitud lihapraad, tuntud kui Radiator Charlie hüpoteegi tõstja. "Käisin lihtsalt kataloogides ja tellisin kõike, millel oli armas kuju," ütleb ta.

Ta kitkus ühelt pärandtomatilt geeni nimega SUN ja pistis selle metssugulasse. Selle tulemusena punnitasid pisikesed viljad nagu pirnid - tähelepanuväärne muutus, mis tegi ajakirja Science kaane mullu märtsis. SUNi mõju kääbub teise kuju geeni nimega OVATE - see on veel üks Tanksley avastus - ja mõlemat näib olevat mehitatud koristamise ja töötlemise hõlbustamiseks Euroopas kasvatatud viimase mitusada aasta jooksul.

Nõrk ja nõrk

Nende omaduste valik on pärandkindlusele kõvasti mõjunud: neid kimbutavad sageli seeninfektsioonid, mis põhjustavad vilja pragunemist, lõhenemist ja muidu kiiret mädanemist. Looduslike patogeenide tõrjumiseks peavad looduslikud taimed pidevalt arenema, osutab Rogeri Chetelat California Ülikooli Davise tomatigeneetika ressursikeskusest. Kuid püüdes oma suuruse, kuju ja maitse järele, on inimesed tahtmatult kaitsegeenid kõrvaldanud. Seetõttu on enamikul ainult üks haiguskindluse geen.

Võib-olla on see hea maitselise puuvilja hind? Vaevalt ütleb Chetelat, sest pärandvara maitsel võib olla vähem pistmist selle geenidega kui taime produktiivsuse ja kasvukeskkonnaga. Iga taim, mis paneb ainult kaks puuvilja, nagu pärilikud mõnikord teevad, on kohustatud tootma mahlasemaid, magusamaid ja maitsvamaid puuvilju kui sordid, mis seavad 100, nagu seda teevad kommertsliigid. * Lisaks müüakse pärandtaimi viinamarjapinnal küpsenud kujul saada maitsvamaid tulemusi kui lasta neil riiulil küpseda.

Nii et kasvatajad tunnevad end kindlalt, et idu peksmise geenide pärilikku saamine ei kahjusta puuvilja soovitavaid aspekte. Kaasaegne aretus on elustanud toidupoest tomatid looduslike geenide sissevooluga; viimase 50 aasta jooksul on teadlased kasvatanud kommertskultuuridesse tagasi umbes 40 haiguskindlat geeni.

Heirloomi tervise taastamine

Nüüd tahab Monsanto sama teha ka pärandvara osas. 1996. aastal alustas tomatikasvataja ja endine Tanksley õpilane Doug Heath lemmikloomade projekti Monsanto tütarettevõttes Seminis VegetableSeeds. Pärast 12 aastat traditsioonilist aretamist molekulaarsete markerite abil on ta loonud uue vikerkaarega triibulise tomati, mis on vähem lõhenemisohtlik ja millel on ka 12 haiguskindlat geeni. Heath selgitab, et algsel taimel olid vigased lilled, mis on üks põhjus, miks see pani ainult kaks puuvilja võrreldes 30-ga, mida ta sai oma uuest sordist. Ta väidab, et suudab ka produktiivtaimedel säilitada võrreldava maitse- ja suhkruprofiili. Selgub, et pärandvara defektid pole ei omapärased ega armsad, lihtsalt ühe haruga aretusstrateegia õnnetus, mis on jäänud geneetika koidikust.

Heathi uued taimed võivad olla koduaednikele kättesaadavad järgmisel aastal ja kommertsturgudel järgmise kolme kuni viie aasta jooksul. "Ma näen, et nad jõuavad tippu," ütleb ta Rainbowi ja veel kahe sordi kohta, mida ta on tänapäevaste aktsiatega täiustanud.

Kuid kas pärandvara austajad hindavad hübriidseemnetega sarnaseid väljanägemisi? "Seal on kontingent inimesi," ütleb ta, "kes usuvad, et need on originaalide kehvad jäljendused."

* Märkus. Neid lauseid on alates avaldamisest muudetud.