지역 식료품 점의 농산물 통로를 거닐다 보면 체리에서 포도, 배 모양, 거대한 비프 스테이크, 형편없는 가보에 이르기까지 눈부신 다양한 토마토를 발견 할 수 있습니다. 스쿼시, 감자 , 오이 및 잎이 많은 채소와 동일 합니다. 다양한 색상, 모양 및 크기의 이러한 풍요 로움은 자연 선택의 결과가 아니라 인간 선택의 결과입니다.
수천 년이 넘는 기간 동안 농부와 식물 육종가는 과일과 채소의 유용한 돌연변이 (맛있는 과일, 더 나은 수확량, 새로운 모양)를 발견했으며 기존 육종 기술을 통해 이러한 특성을 보존했습니다. 이 과정은 느리지 만, 다른 종류의 변종을 충분히 번갈아 가면 결국 자신의 종류라고 할만큼 충분히 새롭고 시장성있는 것을 만들 수 있습니다.
느리고 꾸준한 전통적인 육종 과정은 유전자 매핑의 발전으로 인해 큰 도움이 될 것입니다. 토마토 또는 오이 게놈을 손에 들고 식물 육종가는 토마토가 배 모양인지 둥근 지 알기 위해 토마토 식물이 열매를 맺을 때까지 몇 달을 기다릴 필요가 없습니다. 대신, 그들은 특정 과일 모양, 크기 및 색상을 코딩하는 묘목의 DNA에서 알 수있는 마커를 찾을 수 있습니다. 이 "마커 지원 선택"기술은 전통적인 식물 육종 과정을 수년 단축 할 것을 약속합니다.
Esther van der Knaap은 식물의 DNA가 열매가 온실 오이처럼 길고 가늘게 자라거나 비프 스테이크 토마토처럼 둥글고 쪼그리고 앉도록 지시하는 방법에 대한 유전 연구의 최전선에 있습니다. 에서 그녀의 실험실 조지아 대학, 박사후 연구원 및 학부생은 정확한 모양과 다른 유전 적 조합에 의해 생산 크기를 측정하는 평판 스캐너에 반 장소를 토마토 슬라이스.
2018 년 11 월 9 일 Nature Communications 저널에 실린 논문 에서 van der Knaap은 과일과 채소를 둥글거나 길게 만드는 데 핵심적인 역할을하는 것으로 보이는 두 가지 유전자 계열의 발견을 발표했습니다. 과일과 채소는 기술적으로 식물의 식용 기관이며 이러한 기관은 세포 분열을 통해 성장하고 발달합니다.
"길거나 둥근 모양과 같은 특정 모양을 만들려면 특정 세포 분열 패턴이 있어야합니다."라고 van der Knaap은 설명합니다. "세포가 수평으로 분할되거나 수직으로 분할됩니다."
말이 되네요. 장기의 세포가 중간을 분할하여 수평으로 더 많이 분열할수록 조직이 수평으로 더 많이 형성되어 더 뚱뚱하고 둥근 과일을 만듭니다.
van der Knaap과 그녀의 동료들이 토마토 게놈에서 발견 한 것은 OVATE라는 특정 유전자로, 세포가 수직 패턴으로 분열하도록 지시하는 단백질을 생성하는 역할을하는 것으로 보입니다. 더 많은 세포가 좌우로 분할되면 성장 패턴이 길쭉한 과일을 생성합니다. OVATE는 완벽하게 둥근 방울 토마토와 배 모양의 토마토의 차이입니다.
페루, 에콰도르, 멕시코에서 발견되는 토종 토마토와 마찬가지로 야생 토마토는 변함없이 작고 둥글다고 배 모양과 다른 길쭉한 토마토는 나중에 나온 돌연변이라는 뜻입니다. 1930 년대에 식물 생물 학자들은 연장 돌연변이 OVATE를 불렀지 만 그 뒤에있는 실제 유전 메커니즘에 대해서는 전혀 알지 못했습니다.
이제 van der Knaap이 OVATE 단백질과 OVATE와 상호 작용하는 TRM이라는 다른 단백질 군을 확인 했으므로 마커 지원 선택을 사용하는 식물 육종가에게 또 다른 도구를 제공합니다. OVATE 및 TRM 마커가 있으면 과일이 길어질 것입니다. 둘 중 하나가 누락되면 다시 반올림됩니다. Van der Knaap은 이것이 번식 과정을 가속화하고 재배자들이 하나 또는 두 개의 유전자와 쉽게 연결되지 않는 수확량 및 해충 저항성과 같은 까다로운 특성에 집중할 수 있도록 할 것이라고 말합니다.
이제 질문은 식물 유전학의 이러한 발전이 곧 생산 통로에 사각형 토마토 나 피라미드 모양의 호박이 포함될 것이라는 의미입니까? van der Knaap은 그럴 가능성은 없지만 기술적으로 불가능하기 때문은 아닙니다. 그녀는 토마토 게놈에 수많은 기괴한 돌연변이가있어 미친듯한 과일을 만들어 낸다고 말합니다. 그리고 이러한 돌연변이는 자연적으로 발생하기 때문에 실험실에서 분리 및 복제 할 수 있습니다.
그러나 정사각형 토마토와 다른 이상한 모양의 과일의 문제는 두 가지 문제라고 van der Knaap은 말합니다. 첫째, GMO 문제입니다. 식물 육종가가 유전자 편집을 사용하여 식용 식물의 유전자를 직접 조정하거나 대체하는 경우 해당 균주는 GMO로 간주되고 사람들은 식품에서 GMO에 놀라게됩니다.
둘째, 새로운 과일 및 채소 모양은 단순히 맛이 좋지 않을 수 있습니다.
반 데르 크 나프는 "일부 돌연변이는 너무 기이해서 재배자가 자라지 않을 것입니다. 왜냐하면 다른 문제가 많기 때문입니다."라고 van der Knaap은 말합니다. "그들은 식물 당 몇 개의 과일 만 가지고 있거나 끔찍한 맛이납니다. 과일을 정말 이상한 모양으로 키우면 호르몬 균형이 망가질 수 있습니다. 아주 육즙이 많고 맛있지 않을 수도 있습니다."
정말로 정사각형 토마토를 재배하고 싶다면 일본인이 그 미친 정사각형 수박 으로하는 것처럼 그 주위에 상자를 두십시오 . 연구원은 "그것은 고급 토마토가 될 것"이라고 말한다. "그 비용을 지불하고 싶은지 모르겠습니다."
이제 멋지다
Grow Your Heirlooms 의 사람들은 수제 플라스틱 상자를 사용하여 사각형 토마토 를 재배하는 방법에 대한 지침과 비디오를 게시했습니다 .
