Manusia makan banyak tomato-sekitar 182 juta tan buah (dan ya, secara teknis adalah buah) dihasilkan di seluruh dunia setiap tahun. Tetapi jenis yang kami beli di pasar raya terkenal kerana tidak mencuba semua yang hebat, kerana bertahun-tahun bermain-main oleh penternak. Sekarang, sebagai laporan Roni Dengler untuk Discover, saintis telah mengenal pasti varian gen membuat rasa yang tidak hadir dari tomato yang paling ditanam, yang seterusnya dapat membantu penanam mengembangkan jenis yang lebih lazat di masa depan.
Penemuan ini berpunca daripada satu projek yang lebih luas untuk menubuhkan "pan-genome" tomato, yang menggambarkan keseluruhan set gen semua ahli spesies. Susunan gen tomato pertama, yang berasal dari pelbagai moden yang dikenali sebagai Heinz 1706, diterbitkan pada tahun 2012 dan menunjuk sekitar 35, 000 gen. Heinz 1706 telah digunakan sebagai contoh rujukan untuk genom tomato lain, beratus-ratus yang telah disusun selama bertahun-tahun.
Untuk siasatan baru, para penyelidik memandang data genetik 727 tomato yang ditanam dan berkait rapat; 561 urutan telah diterbitkan sebelum ini, dan para penyelidik menjana 166 tambahan urutan "untuk mendapatkan perwakilan serantau dan global yang lebih luas, " mereka menulis dalam Alam Genetika. Pasukan akhirnya dapat mengenal pasti 4, 873 gen terdokumen terdahulu.
"Pangenome pada asasnya menyediakan takungan gen tambahan yang tidak terdapat dalam genom rujukan, " jelas Zhangjun Fei, ahli kajian bersama dan ahli pahit tanaman di Cornell University.
Ia adalah pembiakan yang membawa kepada kehilangan gen ini, kerana penanam menumpukan usaha mereka untuk memilih ciri-ciri seperti peningkatan kehidupan, hasil yang lebih besar dan saiz yang lebih besar, yang penting untuk kaedah pengeluaran moden. Tetapi di sepanjang jalan, ciri-ciri penting lain telah hilang; Kajian baru mendapati bahawa gen yang terlibat dalam tindak balas pertahanan terhadap pelbagai patogen adalah yang paling sering hilang dari tomato bercampur.
Para penyelidik juga mengenal pasti alel yang jarang berlaku, atau variasi, gen yang dipanggil TomLoxC, yang mungkin menjadi minat khusus kepada peternak yang berharap dapat meningkatkan rasa tanaman mereka. "Gen ini mempengaruhi rasa buah dengan memangkinkan biosintesis sebilangan senyawa-senyawa volatil yang terbentuk lipid yang mudah menguap dan menyumbang kepada aroma, " kata penulis bersama James Giovannoni, ahli biologi molekular di Cornell dan saintis USDA. Melalui penyelidikan mereka, penyelidik juga mendapati bahawa TomLoxC memfasilitasi pengeluaran sekumpulan sebatian organik yang disebut apocarotenoids, yang mempunyai sejumlah buah dan bau bunga yang mempengaruhi rasa tomat.
Sekitar 90 peratus tomat liar mempunyai versi TomLoxC yang jarang berlaku ini, tetapi hanya dua peratus daripada tomato tua yang lebih tua. Alel nampaknya membuat kemunculan, bagaimanapun; para penyelidik mendapati ia dalam tujuh peratus jenis tomato moden. "[C] learly pemula telah mula memilih untuk itu, mungkin kerana mereka telah memberi tumpuan lebih kepada rasa dalam dekad baru-baru ini, " kata Giovannoni.
Pan-genom baru ini akhirnya menawarkan peternak peluang untuk mencari gen yang lain yang mungkin mereka suka membiak secara selektif pada masa akan datang - yang mungkin menghasilkan pemilihan tomato yang lazat yang mendarat di rak-rak pasar raya.
"Berapa kali anda dengar seseorang mengatakan bahawa tomato dari kedai itu tidak cukup untuk menuai ke pusaka?" Tanya Clifford Weil, pengarah program Program Penyelidikan Genome Tanaman Yayasan Sains Negara, yang menyokong penyelidikan. "Kajian ini menimbulkan kenapa ia mungkin berlaku dan menunjukkan bahawa tomato terasa lebih baik kelihatan dalam perjalanan mereka kembali."
