Các nhà khoa học thiết kế giống cà chua tươi phù hợp cho việc thu hoạch bằng máy

 Các nhà khoa học thiết kế giống cà chua tươi phù hợp cho việc thu hoạch bằng máy

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Plants, các nhà khoa học Trung Quốc đã làm sáng tỏ cơ chế hình thành hình dạng quả ở cà chua và đã phát triển giống cà chua tươi để thu hoạch bằng máy.

 

Vào đầu những năm 1960, đột biến FS8.1 đã làm thay đổi hình dạng quả cà chua từ tròn sang hình khối, giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu áp lực của quả cà chua và mang lại sự thay đổi lớn trong chế biến cà chua từ thu hoạch thủ công truyền thống sang sản xuất cơ giới hóa. Vì FS8.1 nằm ở vùng dị sắc nên gen cơ bản trước đây chưa được xác định.

 

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu do giáo sư LI Chuanyou dẫn đầu từ Viện Di truyền và Sinh học Phát triển (IGDB) của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã báo cáo về ứng dụng nhân bản, mô tả chức năng và nhân giống của FS8.1.

 

Họ đã chứng minh đột biến fs8.1 có tác động thúc đẩy sự tăng sinh tế bào ở thành noãn mạnh hơn so với ở trụ nhị, dẫn đến hình dạng quả thon dài. Sau đó, họ xác định được gen FS8.1 và phát hiện ra nó mã hóa yếu tố GT-2 mà thiếu miền liên kết DNA ba chuỗi đặc trưng.

 

Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy FS8.1 kích hoạt gen ức chế chu kỳ tế bào SlKRP2 bằng cách hình thành mô-đun phiên mã với yếu tố GT-2 chính tắc SlGT-16. Ở noãn kiểu hoang dã (WT), mức độ biểu hiện của cả FS8.1 và SlGT-16 ở thành noãn đều cao hơn ở trụ nhị.

 

Kết quả là sự biểu hiện SlKRP2 ở thành bầu nhụy cao hơn ở trụ nhị dẫn đến quả có hình tròn. Tuy nhiên, ở bầu nhụy đột biến fs8.1, FS8.1 không hoạt động. Do đó, sự biểu hiện SlKRP2 ở thành bầu nhụy thấp hơn ở trụ nhị, dẫn đến quả thuôn dài.

 

Điều đáng chú ý là fs8.1 không có ở các giống tươi bán trên thị trường. So với quả cà chua chế biến, quả cà chua tươi có chất lượng cao hơn cả về dinh dưỡng và hương vị. Tuy nhiên, quả cà chua tươi bán ở chợ có thể bị hư hỏng nghiêm trọng do quả mềm trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và bảo quản.

 

Các đột biến liên quan đến quá trình chín tự nhiên đã được sử dụng để cải thiện độ cứng của quả. Tuy nhiên, chúng thường ảnh hưởng xấu đến màu sắc, hương vị và chất lượng dinh dưỡng. FS8.1 không ảnh hưởng đến quá trình chín của quả. Do đó, việc nhân bản FS8.1 mang lại một phương pháp tiềm năng để thiết kế lại cà chua bán tươi cho sản xuất cơ giới hóa mà không ảnh hưởng đến chất lượng.

 

Thật vậy, việc loại bỏ FS8.1 ở giống tươi tươi đã giúp tăng cường khả năng chống chịu nén. Điều quan trọng là chiến lược này không ảnh hưởng đến các chỉ số chất lượng chính của trái cây chín, bao gồm tổng hàm lượng chất rắn hòa tan và hàm lượng đường, axit và lycopene.

 

Ngoài ra, đột biến đồng thời của FS8.1 và SP, gen kiểm soát sự phát triển vô định của cà chua, đã chuyển đổi cây cà chua tươi không xác định tạo quả tròn thành cây xác định tạo quả vuông phù hợp cho thu hoạch cơ học.

Ứng dụng nhân bản, phân tích chức năng và nhân giống của FS8.1. Nguồn: IGDB.