Με μία γενετική τροποποίηση οι φράουλες γίνονται πιο ζωντανές σε χρώμα, πιο θρεπτικές και πιο γευστικές. Η βελτίωση της ποιότητας των καρπών χωρίς να επηρεάζεται αρνητικά η ανάπτυξη των φυτών αποτελεί εδώ και πολλά χρόνια σημαντική πρόκληση στη γεωργία.
Νέα έρευνα προτείνει μια λύση, εστιάζοντας σε ένα γονίδιο που παλαιότερα θεωρούνταν ότι έχει μόνο βασικό ρόλο στις λειτουργίες των κυττάρων.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η αύξηση της δραστηριότητας ενός διατηρημένου «γονιδίου συντήρησης» μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τόσο τη θρεπτική αξία όσο και τα αισθητηριακά χαρακτηριστικά των φρούτων. Αυξάνοντας την έκφραση ενός γονιδίου που σχετίζεται με το tRNA κατάφεραν να αυξήσουν τα επίπεδα ανθοκυανινών και τερπενοειδών ουσιών που επηρεάζουν το χρώμα, το άρωμα και την αντιοξειδωτική ικανότητα.
Το σημαντικό είναι ότι αυτές οι βελτιώσεις δεν συνοδεύτηκαν από καμία μετρήσιμη αλλαγή στην ανάπτυξη του φυτού, στο μέγεθος των καρπών ή στην περιεκτικότητα σε σάκχαρα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι γονίδια που θεωρούνταν υπεύθυνα μόνο για βασικές κυτταρικές λειτουργίες μπορούν επίσης να επηρεάζουν σημαντικά μεταβολικά χαρακτηριστικά, προσφέροντας μια νέα και πιο ήπια στρατηγική βελτίωσης καλλιεργειών.
Οι ανθοκυανίνες και τα τερπενοειδή είναι βασικά συστατικά για το χρώμα, τη γεύση, το άρωμα και τα διατροφικά οφέλη των φρούτων. Όμως, οι προσπάθειες αύξησης αυτών των ουσιών συχνά προκαλούν ανεπιθύμητες παρενέργειες, επειδή η παραγωγή τους συνδέεται στενά με τις φυτικές ορμόνες. Οι κυτοκινίνες ρυθμίζουν τόσο την ανάπτυξη όσο και τον δευτερογενή μεταβολισμό επομένως οι αλλαγές στη δράση τους μπορούν να επηρεάσουν τη δομή και την ανάπτυξη των φυτών.
Μια λιγότερο γνωστή ομάδα γονιδίων που σχετίζονται με τις κυτοκινίνες, τα λεγόμενα γονίδια ισοπεντενύλιο τρανσαφεράνση τύπου tRNA είχε μελετηθεί πολύ λιγότερο. Αυτά τα γονίδια θεωρούνταν ότι εκτελούν κυρίως βασικές κυτταρικές λειτουργίες και όχι ότι ρυθμίζουν ενεργά τα χαρακτηριστικά των φυτών. Το αν μπορούσαν να βελτιώσουν την ποιότητα των καρπών χωρίς να επηρεάζουν την ανάπτυξη παρέμενε άγνωστο.
Ερευνητές από το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο της Ναντζίνγκ στην Ιαπωνία και το Πανεπιστήμιο του Κονέκτικατ μελέτησαν αυτή την πιθανότητα χρησιμοποιώντας άγριες φράουλες. Εστίασαν στο γονίδιο FveIPT2, ένα γονίδιο συντήρησης που σχετίζεται με τη λειτουργία του tRNA. Δημιουργώντας φυτά που παρήγαγαν περισσότερο από αυτό το γονίδιο, παρατήρησαν σαφή βελτίωση στην ποιότητα των καρπών.
Οι τροποποιημένες φράουλες συσσώρευσαν πολύ υψηλότερα επίπεδα ανθοκυανινών και τερπενοειδών στους ώριμους καρπούς ενώ η ανάπτυξη των φυτών το μέγεθος των καρπών και τα επίπεδα σακχάρων παρέμειναν αμετάβλητα. Τα ευρήματα αυτά αμφισβητούν την παραδοσιακή άποψη ότι τα γονίδια συντήρησης είναι παθητικά και αποκαλύπτουν τη δυνατότητά τους ως εργαλεία βελτίωσης καλλιεργειών.
Το FveIPT2 συμμετέχει στην τροποποίηση του tRNA και συνδέεται με την παραγωγή της κυτοκινίνης cis-zeatin. Σε αντίθεση με άλλα γονίδια που σχετίζονται με κυτοκινίνες και επηρεάζουν έντονα την ανάπτυξη, η αύξηση της δραστηριότητας του FveIPT2 είχε μόνο μικρές επιδράσεις στα συνολικά επίπεδα κυτοκινινών.