Учёные создали холодоустойчивый сорт томата без ущерба для роста

Новое исследование, опубликованное в Plant Physiology, открывает путь к созданию более устойчивых и холодостойких сортов томата (Solanum lycopersicum). Результаты показывают, что увеличение уровня гликозилированных стеролов в томате повышает холодоустойчивость, стабилизируя клеточные мембраны и активируя гормональные сигнальные пути. Генетически модифицированные растения демонстрируют более ранний ответ на холодовой стресс с большей активацией антиоксидантных ферментов, генов защиты от стресса, участвующих в реакции на абиотический стресс, и путей биосинтеза полиаминов.

Исследование, являющееся важным шагом к улучшению производства томатов в холодном климате, возглавили профессора Альберт Феррер и Тереза Альтабелла с факультета фармации и пищевых наук Университета Барселоны и Центра исследований в области сельскохозяйственной геномики (CRAG).

Описанная стратегия не оказывает негативного влияния на рост растений, открывая новые биотехнологические возможности для создания более холодоустойчивых сортов томата.

Ахиллесова пята томата

Из-за своего тропического происхождения томат чувствителен к низким температурам, особенно в диапазоне 0–12°C. Оптимальная температура роста для томатов составляет 20–28°C, а воздействие температур ниже 10–12°C негативно сказывается на их развитии.

До сих пор большинство исследований холодоустойчивости было сосредоточено на растениях, в которых гликозилированные стеролы составляют меньшинство. Однако у томатов и в семействе Solanaceae в целом гликозилированные стеролы являются преобладающей формой стерола в мембранах. Команда показала, что эти молекулы действуют как ключевые сенсоры, которые обнаруживают холодовой стресс и активируют защитные молекулярные механизмы.

«Мы обнаружили, что гликозилированные стеролы не только защищают мембрану, но и активируют полный молекулярный ответ, который подготавливает растение к перенесению холода», — объясняет профессор Альтабелла.