Egyetlen genetikai kapcsoló segíthet a paradicsomnak a hideg időben is termést hozni

A paradicsom a világ egyik legnépszerűbb zöldségnövénye, termesztését azonban jelentősen korlátozza az alacsony hőmérséklet. A hideg nemcsak a növekedést lassítja, hanem a virágzást és a termésképződést is megzavarhatja, ami komoly terméskieséshez vezethet.

Egy új kutatás szerint azonban egyetlen genetikai kapcsoló módosítása lehetővé teheti, hogy a paradicsom alacsonyabb hőmérsékleten is hatékonyabban hozzon termést. A felfedezés új lehetőségeket nyithat a növénynemesítésben, különösen azokban a térségekben, ahol a rövid tenyészidőszak vagy a hűvösebb éghajlat korlátozza a termesztést.

A hideg a paradicsom egyik legnagyobb ellensége

A paradicsom eredetileg trópusi és szubtrópusi környezethez alkalmazkodott növény. Már a 10 Celsius-fok körüli hőmérséklet is jelentős stresszt okozhat számára, a tartós lehűlés pedig károsíthatja a sejteket, csökkentheti a fotoszintézis hatékonyságát és visszafoghatja a termésképződést.

A kutatók ezért évtizedek óta keresik azokat a géneket, amelyek javíthatják a növény hidegtűrését. Az utóbbi években több olyan genetikai szabályozó mechanizmust is azonosítottak, amelyek befolyásolják a paradicsom reakcióját az alacsony hőmérsékletre.

Egyetlen gén módosítása is jelentős változást okozhat

A mostani kutatás középpontjában egy olyan genetikai szabályozó állt, amely a növény fejlődési ütemét és a termésképződés időzítését befolyásolja.

A kutatók génszerkesztési eljárással kijavítottak egy apró, de káros mutációt. A módosított növények gyorsabban léptek a virágzási szakaszba, korábban kezdtek termést hozni, és nagyobb arányban értek be a termések. A kísérletek során a teljesen beérett paradicsomok aránya 8 százalékkal nőtt.

A vizsgálatok szerint a gén a virágképződésért felelős molekuláris jelátviteli rendszer egyik fontos eleme. Ha ez a rendszer hatékonyabban működik, a növény hamarabb fordít energiát a termések kialakítására.

A CRISPR új korszakot nyithat a növénynemesítésben

A kutatás egyik legfontosabb tanulsága, hogy a modern génszerkesztési technológiák nem feltétlenül új gének beültetésével érik el a kívánt eredményt.

A CRISPR-technológia lehetővé teszi a már meglévő genetikai állomány rendkívül pontos módosítását. A kutatók szerint ezzel a módszerrel olyan, a háziasítás során felhalmozódott kedvezőtlen mutációk is kijavíthatók, amelyek évtizedek óta korlátozzák a növények teljesítményét.

A klímaváltozás miatt még fontosabbá válhat a hidegtűrés

Első pillantásra meglepőnek tűnhet, hogy a globális felmelegedés idején miért foglalkoznak a kutatók a hidegtűréssel.

A klímaváltozás ugyanis nemcsak a hőhullámok számát növeli, hanem a szélsőséges időjárási események gyakoriságát is. A tavaszi lehűlések, a váratlan hidegbetörések és az ingadozó hőmérséklet egyre nagyobb kihívást jelent a mezőgazdaság számára. A hidegtűrőbb növények ezért a jövőben fontosabb szerepet kaphatnak az élelmezésbiztonság fenntartásában.