Gli umani mangiano molti pomodori: circa 182 milioni di tonnellate di frutta (e sì, tecnicamente sono un frutto) vengono prodotte in tutto il mondo ogni anno. Ma le varietà che acquistiamo al supermercato sono famose per non aver assaggiato così bene, a causa di anni di armeggiare da parte degli allevatori. Ora, come riferisce Roni Dengler per Discover, gli scienziati hanno identificato una variante del gene per la produzione di aromi che è assente dalla maggior parte dei pomodori coltivati, che a sua volta potrebbe aiutare i coltivatori a sviluppare varietà più gustose in futuro.
La scoperta è nata da un progetto più ampio per stabilire un "pan-genoma" di pomodoro, che descrive l'intera serie di geni di tutti i membri di una specie. La prima sequenza di geni di pomodoro, derivata da una varietà moderna nota come Heinz 1706, è stata pubblicata nel 2012 e ha individuato circa 35.000 geni. Da allora Heinz 1706 è stato usato come esempio di riferimento per altri genomi del pomodoro, centinaia dei quali sono stati sequenziati nel corso degli anni.
Per la nuova indagine, i ricercatori hanno esaminato i dati genetici di 727 pomodori selvatici coltivati e strettamente correlati; 561 delle sequenze erano state precedentemente pubblicate e i ricercatori hanno generato 166 sequenze aggiuntive "per ottenere una più ampia rappresentazione regionale e globale", scrivono in Nature Genetics. Alla fine il team è stato in grado di identificare 4.873 geni precedentemente non documentati.
"Il pangenoma essenzialmente fornisce un serbatoio di geni aggiuntivi non presenti nel genoma di riferimento", spiega Zhangjun Fei, co-autore dello studio e pahtologo vegetale presso la Cornell University.
È stato l'allevamento che ha portato alla scomparsa di questi geni, poiché i coltivatori hanno concentrato i loro sforzi sulla selezione di tratti come una maggiore shelf life, rese più elevate e dimensioni maggiori, che sono importanti per i moderni metodi di produzione. Ma lungo la strada, altri tratti importanti sono stati persi; il nuovo studio ha scoperto che i geni coinvolti nelle risposte di difesa a vari agenti patogeni erano quelli più comunemente mancanti dai pomodori domestici.
I ricercatori hanno anche identificato un raro allele, o variante, di un gene chiamato TomLoxC, che probabilmente sarà di particolare interesse per gli allevatori che sperano di rafforzare il gusto delle loro colture. "Il gene influenza il sapore della frutta catalizzando la biosintesi di una serie di sostanze volatili coinvolte nei lipidi, composti che evaporano facilmente e contribuiscono all'aroma", afferma il co-autore James Giovannoni, biologo molecolare di Cornell e scienziato dell'USDA. Attraverso la loro indagine, i ricercatori hanno anche scoperto che TomLoxC facilita la produzione di un gruppo di composti organici chiamati apocarotenoidi, che hanno una serie di odori fruttati e floreali che influenzano il gusto del pomodoro.
Circa il 90 percento dei pomodori selvatici aveva questa rara versione di TomLoxC, ma solo il due percento dei pomodori domestici più vecchi lo faceva. L'allele sembra tornare, tuttavia; i ricercatori l'hanno trovato nel sette percento delle moderne varietà di pomodori. "[C] allegramente gli allevatori hanno iniziato a selezionare per questo, probabilmente perché si sono concentrati maggiormente sul sapore negli ultimi decenni", afferma Giovannoni.
Il nuovo pan-genoma alla fine offre agli allevatori l'opportunità di cercare altri geni per i quali potrebbero voler selezionare in modo selettivo in futuro, il che può a sua volta tradursi in una selezione più robusta di gustosi pomodori che atterrano sugli scaffali dei supermercati.
"Quante volte senti qualcuno dire che i pomodori del negozio non sono all'altezza delle varietà di cimelio?", Ha chiesto Clifford Weil, direttore del programma di ricerca sul genoma delle piante della National Science Foundation, che ha supportato la ricerca. "Questo studio spiega perché questo potrebbe essere il caso e dimostra che i pomodori con un sapore migliore sembrano essere sulla via del ritorno."
