शास्त्रज्ञांना स्ट्रॉबेरीच्या वाढीच्या प्रक्रियेत बदल न करता तिची चव आणि पौष्टिक मूल्य सुधारण्यात यश आले आहे.

सामान्य राखत फळांची गुणवत्ता सुधारणेवनस्पतींची वाढशेतीमध्ये हे नेहमीच एक मोठे आव्हान राहिले आहे. एका नवीन अभ्यासानुसार, हा समतोल साधणे पूर्वीच्या विचारापेक्षा सोपे असू शकते. शास्त्रज्ञांनी शोधून काढले आहे की, एका संरक्षित 'क्लीनर जीन'ची (स्वच्छता जनुकाची) क्रियाशीलता वाढवल्याने फळांचे पौष्टिक मूल्य आणि गंध-संवेदी गुणधर्म या दोन्हींमध्ये एकाच वेळी सुधारणा होऊ शकते. टीआरएनए (tRNA) शी संबंधित असलेल्या जनुकाची अभिव्यक्ती वाढवून, संशोधक संघाने अँथोसायनिन्स आणि टर्पेनॉइड्सची पातळी वाढवली—ही अशी संयुगे आहेत जी फळांचा रंग, सुगंध आणि अँटीऑक्सिडंट गुणधर्मांवर प्रभाव टाकतात. या सुधारणांचा वनस्पतीचा विकास, फळांचा आकार किंवा साखरेच्या प्रमाणावर कोणताही मोजता येण्याजोगा परिणाम झाला नाही. हे निष्कर्ष सामान्यतः मूलभूत पेशीय कार्यांशी संबंधित असलेल्या जनुकांची एक अनपेक्षित भूमिका उघड करतात, आणि हे दर्शवतात की ते फळांच्या महत्त्वाच्या चयापचय वैशिष्ट्यांवर देखील प्रभाव टाकू शकतात.
अँथोसायनिन्स आणि टर्पेनॉइड्स फळांचा रंग, चव, सुगंध आणि एकूण पौष्टिक मूल्यामध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात. तथापि, या संयुगांचे प्रमाण वाढवण्याच्या प्रयत्नांमुळे अनेकदा अवांछित दुष्परिणाम होतात. याचे कारण असे की, त्यांचे उत्पादन वनस्पती संप्रेरकांशी (हॉर्मोन्स) जवळून संबंधित आहे. उदाहरणार्थ, सायटोकिनिन्स वनस्पतींची वाढ आणि दुय्यम चयापचय या दोन्हींचे नियमन करतात, त्यामुळे त्यांच्या पातळीत बदल केल्यास वनस्पतींची रचना आणि वाढीची वैशिष्ट्ये बदलू शकतात.
सायटोकिनिन-संबंधित जनुकांचा एक अल्प-परिचित वर्ग—टीआरएनए-प्रकारचे आयसोपेंटेनिल ट्रान्सफरेज—याकडे तुलनेने कमी लक्ष दिले गेले आहे. ही जनुके वनस्पतींच्या गुणधर्मांचे सक्रियपणे नियमन करण्याऐवजी सामान्य पेशीय कार्ये पार पाडतात असे मानले जाते. वनस्पतींच्या वाढीवर परिणाम न करता ते फळांची गुणवत्ता सुधारू शकतात की नाही, हे अद्याप अस्पष्ट आहे, ज्यामुळे ते पुढील अभ्यासासाठी योग्य ठरतात.
नानजिंग कृषी विद्यापीठ आणि कनेक्टिकट विद्यापीठातील संशोधकांनी 'हॉर्टिकल्चरल रिसर्च' या नियतकालिकात एक शोधनिबंध प्रकाशित केला आहे, ज्यात त्यांनी जंगली स्ट्रॉबेरीचे उदाहरण वापरून या शक्यतेचा शोध घेतला आहे. त्यांनी FveIPT2 नावाच्या एका हाउसकीपिंग जीनवर लक्ष केंद्रित केले. या जीनच्या अभिव्यक्तीची पातळी वाढवण्यासाठी वनस्पतींमध्ये जनुकीय बदल केल्यावर, त्यांना फळांच्या गुणवत्तेत लक्षणीय सुधारणा दिसून आली.
मूळ जातीच्या वनस्पतींच्या तुलनेत, जनुकीय बदल केलेल्या वनस्पतींच्या पिकलेल्या फळांमध्ये अँथोसायनिन्स आणि टर्पेनॉइड्सचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या जास्त आढळले, परंतु त्यांची वाढ, फळांचा आकार किंवा साखरेच्या प्रमाणात कोणताही फरक दिसून आला नाही. हा शोध, 'हाऊसकीपिंग जीन्स' केवळ निष्क्रिय भूमिका बजावतात या दीर्घकाळ चालत आलेल्या समजुतीला आव्हान देतो आणि पीक सुधारणेसाठी त्यांची प्रचंड क्षमता अधोरेखित करतो.
FveIPT2 जीन tRNA च्या बदलामध्ये सहभागी असते आणि ते cis-zeatin (एक सायटोकिनिन) च्या संश्लेषणाशी संबंधित आहे. वनस्पतींच्या वाढीवर लक्षणीय परिणाम करणाऱ्या इतर सायटोकिनिन-संबंधित जीन्सच्या विपरीत, FveIPT2 ची वाढलेली क्रियाशीलता एकूण सायटोकिनिनच्या पातळीत केवळ किरकोळ बदल घडवते. वनस्पतीचा विकास कोणत्याही स्पष्ट विकृतीशिवाय सामान्यपणे होतो. अपेक्षेप्रमाणे फुले येतात आणि फळे लागतात, तसेच फळांचे वजन, आकार किंवा गोडवा यामध्ये कोणताही बदल होत नाही.
वनस्पतींची वाढ स्थिर असूनही, फळांच्या रासायनिक रचनेत लक्षणीय बदल झाले. अँथोसायनिन्स, फ्लेव्होनॉइड्स आणि फिनोलिक संयुगांचे प्रमाण वाढल्यामुळे फळांना अधिक गडद लाल रंग आला. सखोल विश्लेषणातून असे दिसून आले की, नऊ विशिष्ट अँथोसायनिन्सच्या प्रमाणात लक्षणीय वाढ झाली आहे, ज्यात त्यांच्या अँटिऑक्सिडंट गुणधर्मांसाठी ओळखल्या जाणाऱ्या सायनिडिन आणि पेलार्गोनिडिनपासून मिळवलेल्या संयुगांचा समावेश आहे.
त्याच वेळी, आढळलेल्या जवळपास निम्म्या टर्पेनॉइड संयुगांचे प्रमाण वाढले. या टर्पेनॉइड संयुगांमध्ये मोनो-टर्पेन्स, सेस्क्वि-टर्पेन्स आणि ट्राय-टर्पेन्स यांचा समावेश होतो, जे सुगंध आणि चवीमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
हे बदल केवळ रंग आणि पौष्टिक घटकांपुरते मर्यादित नाहीत. लिनॅलूलसारख्या, सुखद फुलांच्या सुगंधाशी संबंधित सुगंधी संयुगांचे प्रमाण वाढले. याउलट, उग्र, राळयुक्त वासाशी संबंधित संयुगांचे प्रमाण कमी झाले. जनुकीय अभिव्यक्ती अभ्यासातून याची पुष्टी झाली की, या संयुगांच्या निर्मिती आणि वहनासाठी जबाबदार असलेले प्रमुख मार्ग अधिक सक्रिय झाले.
एकत्रितपणे, हे परिणाम दर्शवतात की FveIPT2 वाढीवर परिणाम करणारे सामान्य हार्मोनल बदल न घडवता निवडकपणे फळांची रासायनिक रचना सुधारू शकते.
संशोधकांनी नमूद केले, “हा अभ्यास दर्शवितो की ज्यांना आपण सामान्यतः 'हाऊसकीपिंग जीन्स' म्हणतो, त्यांचे आश्चर्यकारकपणे विशिष्ट आणि महत्त्वपूर्ण परिणाम होऊ शकतात. पारंपरिक हार्मोन नियामकांऐवजी टीआरएनए-प्रकारच्या जीन्सना लक्ष्य करून, आम्ही वाढीवर परिणाम न करता फळांचा रंग, चव आणि पौष्टिक रचना सुधारू शकलो, तर याउलट मेटाबोलिक इंजिनिअरिंगचे सामान्यतः वाढीवर नकारात्मक परिणाम होतात. हे परिणाम सूचित करतात की मूलभूत पेशीय मार्ग फळांच्या गुणवत्तेवर सूक्ष्मपणे प्रभाव टाकू शकतात, ज्यामुळे फळ पैदासकारांना प्रभावी आणि सौम्य अशी नवीन साधने मिळतात.”
निकालांवरून असे दिसून येते की, स्ट्रॉबेरी आणि इतर कृषी पिकांच्या फळांची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी FveIPT2 ही एक आशादायक आणि प्रभावी पद्धत आहे. ही पद्धत उत्पादन किंवा वनस्पतीची जीवनक्षमता कमी न करता फायदेशीर रंगद्रव्ये आणि सुगंधी संयुगांचे प्रमाण वाढवत असल्यामुळे, उच्च-गुणवत्तेची कृषी उत्पादने वाढवण्यासाठी ती विशेष महत्त्वाची आहे.
अधिक व्यापकपणे, हा अभ्यास 'हाऊसकीपिंग जीन्स' केवळ नियमित पेशीय प्रक्रियांमध्येच सहभागी असतात या धारणेला आव्हान देतो. दुय्यम चयापचयावरील त्यांचा प्रभाव ओळखून, हा अभ्यास गुणवत्ता टिकवून ठेवत पिकांचे उत्पन्न वाढवण्यासाठी नवीन धोरणे सुचवतो.
हा लेख नानजिंग कृषी विद्यापीठाच्या विज्ञान अकादमीने प्रदान केला आहे. टीप: स्वरूपण आणि लांबीच्या आवश्यकतांमुळे मजकुरात संपादनाची आवश्यकता असू शकते.
दैनंदिन आणि साप्ताहिक अपडेट्स मिळवण्यासाठी आणि अद्ययावत राहण्यासाठी मोफत सायन्सडेलीच्या ईमेल न्यूजलेटरला सबस्क्राइब करा. किंवा तुमच्या RSS रीडरमध्ये आमचे अनेक बातम्यांचे स्रोत एक्सप्लोर करा:
सायन्सडेलीवर आपले विचार मांडा—आम्ही सकारात्मक आणि नकारात्मक अशा सर्व प्रतिक्रियांचे स्वागत करतो. तुम्हाला साइट वापरताना काही समस्या येत आहेत का? काही प्रश्न आहेत का?