За последние полвека помидоры приобрели немало полезных свойств. В результате отбора она стали более урожайными, более устойчивыми к болезням, плоды их стали значительно крупнее, тверже и краснее. Но коммерческие сорта помидоров утратили гены, отвечавшие за их богатый и сладкий вкус, поэтому их вкус их плодов стал довольно пресным. Теперь ученые идентифицировали утраченные гены и хотят дать возможность производителям вернуть помидорам их прежний вкус.
Томат (Solanum lycopersicum) был введен в культуру в Южной Америке около 2500 лет назад. Благодаря испанцам в XVI веке он проник в Европу, а затем распространился по всему миру. В течение четырех веков плоды томата оставались сравнительно небольшими, но сладкими и ароматными. Высокопродуктивные сорта с крупными плодами стали появляться с 1950-х годов. Но селекционеры уделяли недостаточно внимания вкусовым качества, поэтому некоторые гены, связанные со вкусом томатов, были потеряны за многие поколения растений.
Международный коллектив ученых во главе с Гарри Кли (Harry Klee) из Флоридского университета секвенировал геномы 398 сортов томатов, от распространенных коммерческих разновидностей до редких и старинных, включая диких предков культурного томата. Также ими были проведены испытания вкуса 101 сорта.
Затем исследователи применили газовую хроматографию, чтобы точно установить содержание различных химических веществ в каждом из томатов и их концентрации. Их интересовали летучие вещества, которые воздействуют на рецепторы человека и определяют вкусовые ощущение. Сопоставляя «химические профили» разных сортов и данные органолептических испытаний, ученые выделили тринадцать соединений, связанных с особо приятным вкусом.
После этого они обратились к секвенированным геномам, чтобы установить гены, отвечающие за наличие этих веществ в томате, а также определить те сорта, у которых такие гены сохранились. Теперь, по словам Генри Кли, можно будет взять эти сорта и скрестить их с распространенными коммерческими сортами, за несколько поколений добившись нужного вкуса.
Ученые также идентифицировали гены, ответственные за содержание сахара в помидорах, но они считают, что вряд ли удастся повысить его уровень в коммерческих сортах. Современное сельское хозяйство требует высокой урожайности, а чем обильнее урожай на томате, тем меньше сахара будет запасено в каждом отдельном плоде. Но Генри Кли говорит, что комбинация летучих веществ может обеспечить ощущение сладкого вкуса и без непосредственного увеличения количества сахара.
Итоги исследования опубликованы в журнале Science.
