Етилен не впливає - чому перець не проявляє ніякої післядозрівання
Гормон дозрівання етилен змушує зелені помідори червоніти навіть після їх збору. З іншого боку, паприка і перець чилі повністю не піддаються впливу рослинного гормону. Ця різниця в поведінці є тим більш дивною, що помідори і перець є двома близькими родичами. Дослідники з Інституту молекулярної фізіології рослин Макса Планка в Потсдамі досліджували цю речовину і порівнювали рівні експресії генів і метаболічні шляхи рослин. Розуміння процесів дозрівання важливо, щоб їжа не гнила на шляху від виробника до споживача.
Багато років тому селекціонери помідорів досягли перевороту: вони ідентифікували помідори з генетичним дефектом, через який плоди дозрівають дуже повільно, навіть під впливом гормону дозрівання рослин етилену. Це порадувало торговців і виробників, оскільки дало їм більше часу для транспортування початково зелених товарів від місця збирання до торгових відділень. Потім його можна було довести до зрілості за допомогою фумігації етиленом. Інші фрукти, такі як перець, виноград або полуниця, як правило, не демонструють подальшого дозрівання; їх потрібно збирати, коли вони дозріли, і споживати якомога швидше. Дослідники з Інституту молекулярної фізіології рослин імені Макса Планка в Потсдамі досліджували питання, чому етилен викликає дозрівання в деяких рослинах і залишається непоміченим для інших.
Щоб спростити порівняння метаболізму та рівнів експресії генів у рослин після дозрівання та недозрівання, вчені зосередили свою роботу на двох близьких видах: томатах після дозрівання та чилі хабанеро, які не дозріли, обидва пасльонові. Вони досліджували метаболізм рослин у різний час до і після так званої точки розриву, тобто дня, коли плоди починають процес дозрівання через видиму зміну кольору.
Етилен активує власний синтез і численні гени зрілості
Саме в цей день помідори виділяють величезну кількість етилену, який також називають «етиленовим шоком». Газоподібний фітогормон етилен активує власний синтез, як тільки рослина вступає в контакт з етиленом ззовні. З цієї причини зелені банани швидше жовтіють при зберіганні поруч з яблуками, оскільки яблука є відмінним джерелом етилену.
Ключову роль у синтезі етилену відіграють два ферменти: АЦЦ-синтаза та АЦЦ-оксидаза. У процесі дозрівання дозріваючих плодів помідорів виробляється набагато більше цих ферментів, що призводить до постійного підвищення рівня етилену. Потім етилен запускає каскад сигналів у помідорах, що призводить до дозрівання плодів. Зелені хлоропласти стають кольоровими хромопластами, тверді компоненти клітинної стінки руйнуються, утворюються цукри та змінюється вміст поживних речовин.
Перець чилі не реагує на підвищений рівень етилену
Не так з перцем чилі. «Схоже, що етилен не впливає на експресію генів або метаболізм перцю чилі Хабенеро», — сказав керівник групи доктор. Алісдер Ферні, який і його команда досліджували метаболізм і генну активність фруктів. Дивно, але гени, розташовані далі в сигнальному ланцюгу етилену, були більш активними. «Гени для руйнування клітинної стінки рослин або біосинтезу каротиноїдів були збільшені під час нормального процесу дозрівання рослин як у помідорів, так і в перців», — пояснює Ферні. Дослідники все ще шукають молекулу, яка запускає процес дозрівання перців та інших незрілих фруктів.
Джерело: Потсдам [Інститут молекулярної фізіології рослин імені Макса Планка]
