Kuva: Zachary Lippman / Cold Spring Harbor Laboratory
Kuva: Zachary Lippman / Cold Spring Harbor Laboratory

Työkalut nyt tomaatille, jatkossa muille kasveille.

Viljelykasvien satoja olisi hyvä pystyä parantamaan nykyisistä, eikä vain viljelijöiden rikastumisen tukemiseksi: maailmassa noin joka kahdeksas ihminen on aliravittu, ja väestö kasvaa yhä. Tomaatille on nyt kehitetty geenijalostussetti, joka parhaimmillaan nostaa sadon jopa kaksinkertaiseksi ja joka on sovellettavissa muihin kasveihin, kertovat yhdysvaltalaiset ja israelilaiset tutkijat Nature Genetics -lehdessä.

Zachary Lippman Cold Spring Harbor Laboratorysta New Yorkista kollegoineen perusti saavutuksensa tietoon, että esimerkiksi nykyisissä tomaattilajikkeissa kasvu ja hedelmäntuotto eivät vielä ole ihanteellisessa tasapainossa. Aiemmissa tutkimuksissa on nimittäin havaittu, että satoa voi nykyisestä lisätä säätämällä tuota tasapainoa kukkimishormonilla.

Tomaateissa ja muissa kukkivissa kasveissa satoisuuteen vaikuttaa kaksi kasvin hormonien säätelemää tapahtumaa: vihreiden osien, kuten versojen ja lehtien, kasvu sekä kukkien ja niiden myötä hedelmien muodostuminen.

Näiden kahden ihanteellinen tasapaino ratkaisee satoisuuden.

Jos vihreät osat kasvavat liian vähän, kasvi ei jaksa yhteyttää runsaan sadon aineksia, mutta jos ne kasvavat turhan paljon, kasvin energiaa hukkaantuu sadon sijasta pelkän koon venyttämiseen. Jos kukkia muodostuu liian vähän, hedelmät jäävät harvoiksi, jos liian paljon, hedelmät eivät jaksa kasvaa kunnolla.

Kukkimista ja sitä kautta hedelmäntuottoa edistää kukkimishormoni florigeeni. Vihreiden osien kasvua edistää toinen hormoni, antiflorigeeni.

Lippman ja kollegat onnistuivat kehittämään geenijalostukseen työkalupaketin, jolla sekä florigeenin että antiflorigeenin tuottoa tomaatissa voi halutusti säädellä. Tämä onnistui, koska he löysivät sarjan aiemmin tutkimattomia mutaatioita, joilla kyseisten hormonien määrää saa hienosäädetyksi.

Erilaiset mutaatioyhdistelmät sopivat eri lajikkeisiin, tutkijat havaitsivat. Esimerkiksi kirsikkatomaattien ja muiden tuoreena syötävien lajikkeiden sadon kasvattamiseen on parempi erilainen setti kuin ketsuppiin ja säilykkeisiin tarkoitettujen lajikkeiden. Myös erilaisia kasvuoloja voidaan ottaa huomioon.

Lippman uskoo, että vastaava säätösetti on sovellettavissa laajalti eri viljelykasveihin. Esimerkkeinä mahdollisista seuraavista kohteista hän mainitsee rypsin, auringonkukan ja soijapavun.

Vasemmanpuoleinen on tomaattilajikkeen normaalisato, muut Lippmanin ja kollegoiden geenityökaluilla paranneltuja versiota. Paras versio oikeassa laidassa tuotti kaksinkertaisen sadon.