Mennesker spiser en masse tomater - omkring 182 millioner tons af frugten (og ja, de er teknisk set en frugt) produceres rundt om i verden hvert år. Men de sorter, vi køber i supermarkedet, er berygtede for ikke at smage alt det godt på grund af mange års forvirring fra opdrættere. Som Roni Dengler rapporterer for Discover, har videnskabsmænd identificeret en smagsfremstillende genvariant, der er fraværende fra de fleste dyrkede tomater, hvilket igen kan hjælpe producenterne med at udvikle mere velsmagende sorter i fremtiden.
Opdagelsen stammede fra et bredere projekt for at etablere et tomat "pan-genom", der beskriver hele genet sæt af alle medlemmer af en art. Den første tomatgen-sekvens, afledt af en moderne sort, kendt som Heinz 1706, blev offentliggjort i 2012 og pegede på omkring 35.000 gener. Heinz 1706 er siden blevet brugt som et referenceeksempel for andre tomatgenomer, hvoraf hundreder er blevet sekventeret gennem årene.
For den nye undersøgelse kiggede forskerne på de genetiske data for 727 dyrkede og tæt beslægtede vilde tomater; 561 af sekvenserne var tidligere blevet offentliggjort, og forskerne genererede yderligere 166 sekvenser "for at opnå bredere regional og global repræsentation", skriver de i Nature Genetics. Holdet var i sidste ende i stand til at identificere 4.873 tidligere udokumenterede gener.
”Pangenomet tilvejebringer i det væsentlige et reservoir af yderligere gener, der ikke er til stede i referencegenomet, ” forklarer Zhangjun Fei, undersøgelsesmedforfatter og plantepahtolog ved Cornell University.
Det var avl, der førte til forsvinden af disse gener, da avlere fokuserede deres indsats på at vælge træk som øget holdbarhed, større udbytte og større størrelser, som er vigtige for moderne produktionsmetoder. Men undervejs mistede andre vigtige træk; den nye undersøgelse fandt, at gener, der var involveret i forsvarsrespons på forskellige patogener, var dem, der oftest mangler fra tamede tomater.
Forskerne identificerede også en sjælden allel eller variant af et gen kaldet TomLoxC, hvilket sandsynligvis vil være af særlig interesse for opdrættere, der håber at styrke smagen på deres afgrøder. "Genet påvirker frugtsmag ved at katalysere biosyntesen af et antal lipid-involverede flygtige stoffer - forbindelser, der let fordampes og bidrager til aroma, " siger studieforfatter James Giovannoni, en molekylærbiolog ved Cornell og USDA-videnskabsmand. Gennem deres undersøgelse opdagede forskerne også, at TomLoxC letter produktionen af en gruppe organiske forbindelser kaldet apocarotenoider, som har et antal frugtagtig og blomster lugt, der påvirker tomatsmag.
Cirka 90 procent af vilde tomater havde denne sjældne version af TomLoxC - men kun to procent af ældre tamede tomater gjorde det. Alelen ser dog ud til at være ved at comeback; forskerne fandt det i syv procent af moderne tomatsorter. ”[C] lærly opdrættere er begyndt at vælge det, sandsynligvis da de har fokuseret mere på smag i de seneste årtier, ” siger Giovannoni.
Det nye pan-genom giver i sidste ende opdrættere muligheden for at se efter andre gener, som de måske ønsker at opdrætte selektivt i fremtiden - hvilket igen kan resultere i et mere robust udvalg af velsmagende tomater, der lander i supermarkedshylder.
”Hvor mange gange hører du nogen sige, at tomater fra butikken bare ikke helt måler op med arvestykke?” Spurgte Clifford Weil, programleder for National Science Foundation's Plant Genome Research Program, som støttede forskningen. ”Denne undersøgelse går ud på, hvorfor det muligvis er tilfældet, og viser, at det er bedre at smage tomater på vej tilbage.”
