ジャガイモの創傷治癒過程の解明

米国で一番の野菜作物であるジャガイモの大規模な損失は、害虫や干ばつだけでなく、一般的にジャガイモが到着するまでのXNUMXか月間の保管と保管の損傷によるものです。新鮮なジャガイモとして、またはポテトチップスやフライドポテトとしてのスーパーマーケット。

ジャガイモの創傷治癒過程の遺伝的特徴を特定しようとする生化学アプローチは、大学の生化学者であるディラン・コスマが率いるプロジェクトで成功を収めています。 農業、ネバダ大学リノ校のバイオテクノロジーと天然資源。

大学の実験ステーション研究の一環として完了した彼の研究で、コスマはジャガイモの創傷治癒過程で形成される皮膚を構成する成分の沈着を調節することが知られている最初の転写因子を特定しました。

ディラン・コスマ：

「私たちはタンパク質転写因子に取り組んでいます。 電気パネルやブレーカーボックスのメインスイッチのような転写因子を考えることができ、15個の回路がメインスイッチの制御下にあります。 マスタースイッチを見つけ、それがジャガイモの創傷治癒プロセスをオンにする方法を見つけることが重要です。」

ジャガイモの塊茎の傷の治癒において重要な要素の1つは、傷口を覆う「皮膚」の大部分を占めるコルク質の沈着である。 suberinスベリンはすべての植物によって生成される脂質ポリマーであり、ジャガイモの創傷治癒組織の主成分です。

この傷を治す組織はほぼすべての植物に見られますが、その構成と機能についてはまだほとんどわかっていません。傷の治癒の遺伝的制御についてはさらにほとんどわかっていません。 suberin 形成。

最低 suberin 傷の治癒過程での生産は、収穫後のジャガイモの損失の主な原因です。ジャガイモの品種によって、治癒の速さは異なります。効率的な傷の治癒とそれに伴う suberin 生産は、塊茎の傷口を密閉して病原体の侵入を防ぎ、貯蔵中の塊茎の損失を防ぐために重要です。

ディラン・コスマ：

「私たちはジャガイモのモデルを使って、 suberin私たちは遺伝子研究を利用して、ジャガイモの育種家が、傷の治癒能力と貯蔵寿命を向上させ、収穫後の損失を減らすのに役立つ、適切な遺伝子の組み合わせを見つけるのを支援します。」

この研究は顕微鏡で観察するだけのものではない。コスマは大学の気候制御された温室でジャガイモを栽培している。温室作物を使って、チームはCRISPRベースの編集という遺伝子工学技術を使ってジャガイモの遺伝子を特定し、創傷治癒を活性化するマスタースイッチの機能をより深く理解しようとしている。 suberin 証言録取。

ポテトとポスドクディラン・コスマ：

「包括的な目標は、創傷治癒プロセスの調節におけるこれらの新規転写因子の機能を決定し、市販のチッピング栽培品種における塊茎の創傷治癒のさまざまな速度におけるそれらの役割を決定することです。 それらがより良くそしてより速く治癒することができれば、私たちは貯蔵の損失を減らすことができます。 ことわざの悪いリンゴのように、XNUMXつの悪いスパッドが束を台無しにします。」

収穫および貯蔵施設への輸送中の傷や皮むきの形でのジャガイモへの物理的損傷は避けられません。 不十分な創傷治癒とその後の病原体感染は、収穫後の貯蔵損失の主な原因のXNUMXつです。

Some commercial cultivars – plants produced by selective breeding – such as the Atlantic variety, have desirable characteristics for potato chips but poor wound healing capacity and as a result, greater losses during storage.

コスマは、国立科学財団からの助成金でXNUMX年前にこの研究を開始しました。 彼は、主要なポテトチップス生産者からの継続的な資金提供を受けて、マスタースイッチを追跡し続けて、おいしくて耐久性のあるポテトを作ります。

ディラン・コスマ：

「一部の品種は、チップスやフライドポテトの味が優れていますが、保管がお粗末です。 他のものは貯蔵に優れていますが、最高の味を持っていません。 私のグループは、これらの高品質の栽培品種の貯蔵性を改善するために、業界やジャガイモのブリーダーと協力しています。 チップの生産を一年中継続するには、ジャガイモの長期保管が必要です。」

世界の主食であるジャガイモは、ネバダ州の上位4作物のひとつであり、米国で33億ドルを超える産業を抱える野菜作物の第1.2位です。 毎年収穫後の問題により、米国のジャガイモ収量のXNUMX％が失われています。 これは、農家のレベルで、約XNUMX億ドルの潜在的な収入の損失に相当します。 ジャガイモによる損失の流れを食い止めることに加えて、コスマは、この過程で学んだことを他の食用作物にも適用できることを望んでいます。