Genetyka deseru

Międzynarodowy zespół naukowy rozszyfrował sekwencje genetyczne dwóch roślin ważnych dla każdego wielbiciela słodyczy. Pierwszą jest kakaowiec właściwy, z którego nasion wytwarza się kakao i czekoladę. Drugą – niepozorne poziomki, blisko spokrewnione z truskawkami i innymi słodkimi owocami.

Dlaczego zajmowano się akurat tymi gatunkami? Stosunkowo łatwo wiedzę o ich DNA przełożyć na korzyści praktyczne. Będzie można uprawiać odmiany bardziej odporne na szkodniki i wymagające mniej nawozów. Ale przede wszystkim – bardziej pachnące i smaczniejsze.

[srodtytul]Tam, gdzie rosną poziomki[/srodtytul]

To szczególnie ważne w przypadku badanych przez naukowców z zespołu Kevina Folty’ego (Uniwersytet Florydy) poziomek (Fragaria vesca). Choć same poziomki są dziś rzadziej spotykane na stołach, wywodzące się od nich truskawki to jedne z najpopularniejszych owoców naszej strefy klimatycznej. To m.in. dlatego badania finansowały amerykański Oregon (stan chlubiący się „najsłodszymi truskawkami świata”) czy włoska prowincja Trydent.

– Te badania doprowadzą do stworzenia lepszych odmian różnych roślin, zwłaszcza truskawek – przekonuje Todd Mockler z Uniwersytetu Oregonu. – Dadzą nam owoce odporne na szkodniki, bardziej pachnące, tolerujące upały, wymagające mniej nawozów, dłużej wytrzymujące na półkach sklepowych, lepiej smakujące i ładniej wyglądające.

Genetyczny przepis na poziomki okazał się stosunkowo nieskomplikowany. Wprawdzie zawiera 34 809 genów, czyli więcej, niż mamy my, ludzie, ale jest jednym z najskromniejszych w świecie roślin.

– Rolnicy na całym świecie przez stulecia krzyżowali różne odmiany i tworzyli hybrydy roślin jadalnych, aby uzyskać pożądane cechy. Przez to gatunki tego typu mają dość skomplikowane genomy – wyjaśnia Dan Sargent z brytyjskiej Rady Badań Biotechnologicznych i Nauk Biologicznych, który brał udział w rozszyfrowaniu poziomki.

Na razie genetycy (pracowało ich nad poziomkami aż 70) odkryli, że dzielą one wiele genów z... jabłkami, śliwkami, wiśniami i oczywiście truskawkami. Naukowcy twierdzą, że poznali co najmniej dwie trzecie funkcji genów tej rośliny. Sądzą, że udało im się wyodrębnić m.in. te sterujące intensywnością smaku i zapachu, a także odpornością na niektóre choroby i czasem kwitnienia. Dysponując tą wiedzą, już teraz można modyfikować rośliny w taki sposób, aby uzyskać np. gruszę odporną na grzyby, a jednocześnie dającą dużo słodkich owoców.

[srodtytul]Pożądane Criollo[/srodtytul]

A co z drugą częścią deseru? Czekoladą zajął się zespół Claire Lanaud z francuskiego CIRAD (Centrum Współpracy Międzynarodowej na rzecz Rozwoju Badań Agronomicznych). Prace wspierali (i skorzystają z rezultatów) m.in. plantatorzy z Wybrzeża Kości Słoniowej (światowy potentat na kakaowym rynku), Brazylii i Wenezueli, a także eksperci z firmy Hershey – największego producenta czekolady w Ameryce Północnej.

Pod lupą znalazł się kakaowiec właściwy (Theobroma cacao). To z jego nasion wytwarza się najdelikatniejszą w smaku i najbardziej pożądaną odmianę kakao o nazwie Criollo.

– Produkcja tej najlepszej odmiany to obecnie mniej niż 5 proc. światowego rynku. Dzieje się tak ze względu na niską wydajność i małą odporność na choroby – wyjaśnia Mark Guiltinan z amerykańskiego Uniwersytetu Pensylwanii.

Większość produkcji (95 proc.) stanowi kakao odmiany Forastero – o mniejszych walorach smakowych, ale za to łatwiejsze w uprawie. To się jednak może wkrótce zmienić, bowiem – jak twierdzą naukowcy – „konsumenci coraz bardziej interesują się najszlachetniejszymi odmianami czekolady z najwyższej jakości kakao oraz ciemną czekoladą o bardzo wysokiej zawartości kakao. Biorą również pod uwagę etyczne i ekologiczne kryteria produkcji tego surowca”.

Podobnie jak w przypadku owoców naukowcy skupili się na genach podnoszących wydajność plonów – przede wszystkim odporność drzew na choroby grzybiczne i ataki owadów.

– Odkryliśmy setki genów potencjalnie związanych z odpornością na patogeny. Mogą one zostać wykorzystane do promowania upraw najlepszych odmian kakao w przyszłości – zapewnia Siela Maximova, która brała udział w badaniach. – Dzięki analizie Criollo odkryliśmy genetyczne podstawy najważniejszych cech odpowiadających za jakość – biosyntezę oleju, flawonoidów i terpenów.

Zmiana tych genów może – jak twierdzą badacze – wpłynąć na smak i zapach czekolady. Można będzie również poprawić jakość masła kakaowego wykorzystywanego nie tylko do produkcji słodyczy, ale też kosmetyków i farmaceutyków.

Informacje dla łasuchów publikuje „Nature Genetics”.