Etilēns bez efekta - kāpēc paprikai nav Nachreife

Nogatavošanās hormons etilēns liek zaļajiem tomātiem nosarkt pat pēc novākšanas. Savukārt papriku un čili piparus augu hormons pilnīgi neietekmē. Šī uzvedības atšķirība ir vēl jo vairāk pārsteidzoša, jo tomāti un pipari ir divi tuvi radinieki. Pētnieki Maksa Planka molekulārās augu fizioloģijas institūtā Potsdamā pētīja šo jautājumu un salīdzināja augu gēnu ekspresijas līmeņus un vielmaiņas ceļus. Izpratne par nogatavošanās procesiem ir svarīga, lai pārtika nepūst pa ceļam no ražotāja līdz patērētājam.

Tomātu audzētāji pirms gadiem panākuši apvērsumu: viņi identificēja tomātus ar ģenētisku defektu, kas nozīmē, ka augļi nogatavojas tikai ļoti lēni, pat dārzeņu nogatavošanās hormona etilēna ietekmē. Tirgotāji un audzētāji bija gandarīti, jo tas deva vairāk laika sākotnēji zaļo labumu nogādāšanai no ražas novākšanas vietas uz tirdzniecības filiālēm. Tur to pēc tam varēja nobriest ar etilēna fumigācijas palīdzību. Citi augļi, piemēram, paprika, vīnogas vai zemenes, parasti nenotiek pēcnogatavināšanas; tie ir jānovāc, kad tie ir nogatavojušies, un jāizlieto pēc iespējas ātrāk. Pētnieki Maksa Planka Molekulārās augu fizioloģijas institūtā Potsdamā ir izpētījuši jautājumu par to, kāpēc etilēns dažos augos noved pie pēcnogatavināšanas, bet citi to pat nepamana.

Lai vienkāršotu metabolisma un gēnu ekspresijas līmeņa salīdzināšanu augiem, kas nogatavojas pēc nogatavošanās un nenogatavojas, zinātnieki koncentrēja savu darbu uz divām cieši saistītām sugām: pēcnogatavošanās tomātiem un pēcnogatavošanās nenogatavojušajiem habanero. čilli, gan nakteņu augi. Viņi pētīja augu vielmaiņu dažādos laikos pirms un pēc tā sauktā lūzuma punkta, t.i., dienā, kad augļi nokļūst nogatavošanās procesā ar redzamām krāsas izmaiņām.

Etilēns aktivizē savu sintēzi un daudzus nobriešanas gēnus

Tieši šajā dienā tomāti izdalās milzīgā daudzumā etilēna, ko dēvē arī par "etilēna šoku". Gāzveida fitohormona etilēns aktivizē savu sintēzi, tiklīdz augs saskaras ar etilēnu no ārpuses. Šī iemesla dēļ zaļie banāni ātrāk kļūs dzelteni, turot tos blakus āboliem, jo ​​āboli ir lielisks etilēna avots.

Etilēna sintēzē galvenā loma ir diviem fermentiem, tos sauc par ACC sintēzi un ACC oksidāzi. Nogatavināšanas procesā pēcnogatavošanās tomātu augļi ražo daudz vairāk šo enzīmu, kā rezultātā pastāvīgi palielinās etilēna līmenis. Pēc tam etilēns iedarbina tomātos signālu kaskādi, kas noved pie augļu nogatavošanās. Zaļie hloroplasti kļūst par krāsainiem hromoplastiem, tiek noārdītas cietās šūnu sienas sastāvdaļas, veidojas cukuri un mainās barības vielu saturs.

Čilli nereaģē uz paaugstinātu etilēna līmeni

Ne tā ar čili. "Izskatās, ka etilēns neietekmē gēnu ekspresiju vai habenero čili metabolismu," saka grupas vadītājs Dr. Alisdair Fernie, kurš un viņa komanda pētīja augļu metabolismu un gēnu aktivitāti. Tomēr pārsteidzoši, ka gēni, kas atrodas tālāk etilēna signālu ķēdē, patiešām bija aktīvāki. "Gēni augu šūnu sieniņu sadalīšanai vai karotinoīdu biosintēzei augā arvien vairāk veidojās normāla nogatavošanās procesa laikā gan tomātiem, gan paprikai," skaidro Fērnija. Pētnieki joprojām meklē molekulu, kas izraisa nogatavošanās procesu paprikas un citos augļos, kas nenogatavojas.

Avots: Potsdama [Maksa Planka Molekulāro augu fizioloģijas institūts]