Влияние арабиногалактан-белков на созревание томатов

Созревание плодов томата связано со сложными биохимическими и структурными изменениями клеточной стенки, которые определяют конечную текстуру и качество плода. Роль отдельных компонентов стенки, таких как арабиногалактан-белки (AGPs), оставалась не до конца ясной.

Исследование Института агрофизики Польской академии наук и Средиземноморского агрономического института Ханьи, опубликованное 24 мая 2024 года в Horticulture Research, изучило влияние AGPs на этот процесс с помощью молекулярных и визуализационных методов.

Учёные сфокусировались на гене SlP4H3, кодирующем пролингидроксилазу — ключевой фермент для синтеза AGPs. Изменение его экспрессии привело к значительным нарушениям в структуре клеточной стенки:

• Сверхэкспрессия гена увеличила содержание AGPs.
• Нокдаун гена вызвал резкое снижение уровня AGPs.

Эти изменения нарушили взаимодействия AGPs с другими полисахаридами стенки — гомогалактуронанами (HGs) и рамногалактуронаном I (RG-I). В результате на стадии полной спелости (red ripe stage) наблюдалась чрезмерная набухаемость и потеря целостности клеточных стенок, что напрямую связано с процессом размягчения плода.

Ведущий автор работы, д-р Наталия Кутыриева-Новак, отметила: «Наши результаты подчёркивают критическую роль AGPs и других компонентов клеточной стенки в созревании томатов. Манипулируя геном SlP4H3, мы показали, что даже небольшие изменения в структуре стенки могут значительно повлиять на текстуру и качество плода».

Практическое значение исследования заключается в перспективе улучшения качества и лёжкости томатов после сбора урожая. Понимание молекулярных механизмов может помочь в выведении новых сортов с лучшей текстурой и устойчивостью, а также в разработке стратегий для снижения потерь при хранении.