Научный взгляд: как генетика поможет увеличить урожай томатов

Боковое ветвление у томатов — сложный генетический признак, который напрямую влияет на форму растения и общую продуктивность. Чрезмерное ветвление может привести к конкуренции за ресурсы внутри растения, что в конечном итоге снижает урожайность.

Известно, что с признаками ветвления связано множество генов, но сложная генетическая сеть, контролирующая этот процесс, до сих пор остается неустановленной.

Исследование ученых из Китайского сельскохозяйственного университета и Северо-Восточного сельскохозяйственного университета показало, как взаимодействие генов контролирует развитие боковых ветвей у томатов.

В ходе исследования установлена роль фактора транскрипции WRKY-B, регулятора, индуцируемого ауксином, в активации экспрессии двух генов — BLIND и PIN4, которые способствуют боковому ветвлению. Одновременно WRKY-B подавляет ген IAA15, который является ингибитором роста почек.

С помощью CRISPR ученые продемонстрировали, как манипуляции с WRKY-B приводят к значительным изменениям в количестве и размере боковых ветвей.

Таким образом, WRKY-B является регулятором ветвления томатов, что потенциально может позволить создать сорта томатов с оптимизированной моделью роста, более высокой урожайностью и сниженной потребностью в трудоемкой обрезке.

Результаты исследования закладывают основу для создания более оптимизированной архитектуры растений томата с целью повышения эффективности овощеводства и производства продуктов питания, а также помогут укрепить глобальную продовольственную безопасность благодаря более устойчивым и экономически эффективным стратегиям управления сельскохозяйственными культурами.

На урожай и качество плодов томатов прежде всего влияет фитосанитарное состояние семенного материала. В аккредитованных испытательных лабораториях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят широкий спектр тестов на различные карантинные и особо опасные фитопатогены. Исследование семенного материала позволит защитить растения от возбудителей болезней и сохранить будущий урожай.

Источник: Huanhuan Yang et al, The tomato WRKY-B transcription factor modulates lateral branching by targeting BLIND, PIN4, and IAA15, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae193