Meningkatkan kualiti buah sambil mengekalkan kualiti normalpertumbuhan tumbuhansentiasa menjadi cabaran utama dalam pertanian. Satu kajian baharu menunjukkan bahawa mencapai keseimbangan ini mungkin lebih mudah daripada yang difikirkan sebelum ini. Para saintis telah mendapati bahawa peningkatan aktiviti "gen bersih" yang terpelihara secara serentak boleh meningkatkan nilai pemakanan dan sifat organoleptik buah-buahan. Dengan meningkatkan ekspresi gen yang berkaitan dengan tRNA, pasukan penyelidikan meningkatkan tahap antosianin dan terpenoid—sebatian yang mempengaruhi warna, aroma dan sifat antioksidan buah-buahan. Penambahbaikan ini tidak mempunyai kesan yang boleh diukur terhadap perkembangan tumbuhan, saiz buah atau kandungan gula. Keputusan menunjukkan peranan yang tidak dijangka untuk gen yang biasanya dikaitkan dengan fungsi selular asas, menunjukkan bahawa ia juga boleh mempengaruhi ciri-ciri metabolik utama buah.
Antosianin dan terpenoid memainkan peranan penting dalam warna, rasa, aroma dan nilai pemakanan keseluruhan buah-buahan. Walau bagaimanapun, percubaan untuk meningkatkan kandungan sebatian ini sering membawa kepada kesan sampingan yang tidak diingini. Ini kerana penghasilannya berkait rapat dengan hormon tumbuhan. Contohnya, sitokinin mengawal pertumbuhan tumbuhan dan metabolisme sekunder, jadi mengubah tahapnya boleh mengubah struktur dan ciri pertumbuhan tumbuhan.
Satu kelas gen berkaitan sitokinin yang kurang diketahui—transferase isopentenyl jenis tRNA—telah mendapat sedikit perhatian. Gen ini dianggap menjalankan fungsi selular rutin dan bukannya mengawal selia ciri-ciri tumbuhan secara aktif. Sama ada ia boleh meningkatkan kualiti buah tanpa menjejaskan pertumbuhan tumbuhan masih tidak jelas, menjadikannya wajar untuk kajian lanjut.
Penyelidik dari Universiti Pertanian Nanjing dan Universiti Connecticut telah menerbitkan satu kertas kerja dalam jurnal *Horticultural Research*, meneroka kemungkinan ini menggunakan strawberi liar sebagai contoh. Mereka menumpukan pada gen pengemasan yang dipanggil FveIPT2. Dengan mengubah suai tumbuhan secara genetik untuk meningkatkan tahap ekspresi gen ini, mereka mendapati peningkatan yang ketara dalam kualiti buah.
Tumbuhan transgenik menunjukkan tahap antosianin dan terpenoid yang jauh lebih tinggi dalam buah-buahan matang berbanding tumbuhan jenis liar, tetapi tidak menunjukkan perbezaan dalam pertumbuhan, saiz buah atau kandungan gula. Penemuan ini mencabar kepercayaan lama bahawa gen pengemasan hanya memainkan peranan pasif dan menonjolkan potensi besar mereka untuk penambahbaikan tanaman.
Gen FveIPT2 terlibat dalam pengubahsuaian tRNA dan dikaitkan dengan sintesis cis-zeatin (sitokinin). Tidak seperti gen berkaitan sitokinin lain, yang mempunyai kesan yang ketara terhadap pertumbuhan tumbuhan, peningkatan aktiviti FveIPT2 hanya menyebabkan perubahan kecil dalam tahap sitokinin keseluruhan. Perkembangan tumbuhan berjalan seperti biasa, tanpa sebarang keabnormalan yang jelas. Pembungaan dan pembuahan berlaku seperti yang dijangkakan, tanpa perubahan dalam berat, bentuk atau kemanisan buah.
Walaupun pertumbuhan tumbuhan stabil, komposisi kimia buah-buahan mengalami perubahan yang ketara. Tahap antosianin, flavonoid, dan sebatian fenolik meningkat, menghasilkan warna merah yang lebih pekat. Analisis terperinci mendedahkan peningkatan ketara dalam tahap sembilan antosianin tertentu, termasuk sebatian yang berasal daripada sianidin dan pelargonidin, yang dikenali kerana sifat antioksidannya.
Pada masa yang sama, kandungan hampir separuh daripada sebatian terpenoid yang dikesan meningkat. Sebatian terpenoid ini termasuk monoterpena, seskuiterpena, dan triterpena, yang memainkan peranan penting dalam aroma dan rasa.
Perubahan ini tidak terhad kepada komponen warna dan nutrisi. Tahap sebatian aromatik yang berkaitan dengan aroma bunga yang menyenangkan, seperti linalool, meningkat. Sebaliknya, tahap sebatian yang berkaitan dengan bau resin yang tajam menurun. Kajian ekspresi gen mengesahkan bahawa laluan utama yang bertanggungjawab untuk penghasilan dan pengangkutan sebatian ini menjadi lebih aktif.
Secara keseluruhannya, keputusan ini menunjukkan bahawa FveIPT2 boleh meningkatkan kimia buah secara selektif tanpa mendorong perubahan hormon biasa yang mempengaruhi pertumbuhan.
Para penyelidik menyatakan, “Kajian ini menunjukkan bahawa apa yang biasa kita rujuk sebagai 'gen pengemasan' boleh mempunyai kesan yang sangat spesifik dan ketara. Dengan mensasarkan gen jenis tRNA dan bukannya pengawal selia hormon tradisional, kami dapat meningkatkan warna, rasa dan komposisi pemakanan buah tanpa menjejaskan pertumbuhan, manakala kejuruteraan metabolik biasanya mempunyai kesan negatif terhadap pertumbuhan. Keputusan ini menunjukkan bahawa laluan selular asas boleh mempengaruhi kualiti buah secara halus, menyediakan penternak dengan alat baharu yang berkesan dan lembut.”
Keputusan menunjukkan bahawa FveIPT2 merupakan kaedah yang menjanjikan dan berkesan untuk meningkatkan kualiti buah strawberi dan tanaman pertanian lain. Oleh kerana kaedah ini meningkatkan kandungan pigmen dan sebatian aromatik yang bermanfaat tanpa mengurangkan hasil atau daya maju tumbuhan, ia amat penting untuk menanam produk pertanian berkualiti tinggi.
Secara lebih meluas, kajian ini mencabar tanggapan bahawa gen pengemasan hanya terlibat dalam proses selular rutin. Dengan mengenal pasti pengaruhnya terhadap metabolisme sekunder, kajian ini mencadangkan strategi baharu untuk meningkatkan hasil tanaman sambil mengekalkan kualiti.
Artikel ini disediakan oleh Akademi Sains Universiti Pertanian Nanjing. Nota: Kandungan mungkin perlu diedit disebabkan oleh keperluan pemformatan dan panjang.
Langgan surat berita e-mel ScienceDaily percuma untuk menerima kemas kini harian dan mingguan dan sentiasa mengikuti perkembangan terkini. Atau terokai pelbagai sumber berita kami dalam pembaca RSS anda:
Kongsikan pendapat anda di ScienceDaily—kami mengalu-alukan semua komen, baik positif mahupun negatif. Adakah anda mengalami masalah menggunakan laman web ini? Ada sebarang soalan?
Masa siaran: 08-Mei-2026
