Почему многие помидоры безвкусные

Немецкие исследователи выяснили, почему современные помидоры потеряли свой вкус. Виноваты в этом оказались вовсе не методы генной инженерии или использование удобрений, а... 70 лет селекционной работы. В результате нее оказался потерянным один очень важный ген, без которого плоды томатов не могут накопить достаточное количество сахаров.

Я думаю все, кто читал трилогию Владимира Войновича о приключениях солдата Ивана Чонкина, помнят одного из самых колоритных персонажей этих романов - селекционера-любителя Гладышева. Этот упорный и талантливый, но, увы, совершенно безграмотный естествоиспытатель мечтал вывести гибрид картофеля и томатов: так, чтобы внизу росли клубни, а сверху висели сочные помидоры. Однако получалось у него все с точностью до наоборот, то есть совершенно бесполезные растения с картофельной ботвой и корнями от томатов.

Конечно же, Гладышев имеет конкретный прототип - таким образом Войнович сатирически изобразил малограмотного "новатора" Трофима Денисовича Лысенко, который в селекции и генетике вообще ничего не понимал. Тем не менее, как показывает опыт, частичка Гладышева на самом деле жила и живет в душе любого селекционера. Недавнее исследование немецких генетиков из института имени Макса Планка (Потсдам) это лишний раз доказало.

Ученых из Германии заинтересовал один простой вопрос - почему с каждым годом помидоры совершенно разных сортов постепенно теряют свой вкус? Убедиться в этом, кстати, достаточно просто, и генетиком для этого быть совсем не обязательно. Купите на выбор несколько томатов в различных магазинах и на рынке, попробуйте их - и почувствуете, что большинство плодов достаточно водянисты и безвкусны. Многие винят в этом использование удобрений или генетические модификации, однако, как показало исследование, дело вовсе не в этом.

Следует заметить, что последние семьдесят лет генетики особенно активно занимались помидорной селекцией. Причем целью их опытов было выведение таких разновидностей томатов, чьи помидоры приобретали бы "товарный вид", то есть становились ярко-красными за короткий промежуток времени. В итоге получились растения, плоды которых при достижении нужной кондиции становятся равномерно зелеными.

Это облегчает сбор именно тех помидоров, которые к моменту появления на полках магазина приобретут равномерную красную окраску, чего совершенно нельзя добиться от ягод диких томатов, что и поныне растут в горах Южной Америки (их помидоры имеют темно-зеленые пятна, затрудняющие определение оптимального времени сбора урожая). Кроме того, генетики учитывали интересы продавцов и покупателей - опросы показали, что ярко-красные томаты кажутся людям более аппетитными и привлекательными.

Поэтому немецким исследователям сразу показалось, что отсутствие вкуса как-то связано с равномерностью и яркостью окраски помидоров. Что бы проверить свою гипотезу, они скрестили дикие томаты с культурными сортами. После же, выбрав из получившихся гибридов те, чьи плоды были с темно-зелеными пятнами на плодах, они вновь скрестили их с культурными сортами.

В результате всех этих манипуляций ученым удалось выяснить, что виновник потери томатами вкуса находится в хромосоме номер 10. После этого они провели ее полную расшифровку и обнаружили любопытный ген, названный SlGLK2. Этот участок ДНК является фактором транскрипции, то есть регулирует активность других генов.

Выяснив, как именно данный ген работает у диких томатов, ученые обнаружили, что SlGLK2 стимулирует образование хлоропластов - тех самых образований внутри клетки, где происходит фотосинтез. И поскольку они для улавливания кванта света используют зеленый пигмент хлорофилл, то окраска плодов получается темно-зеленой и неравномерной (потому что где-то хлоропластов больше, а где-то - меньше).

А вот практически у всех культурных сортов помидоров в результате семидесяти летней селекционной работы этот ген оказался "выключенным". Авторы работы даже предположили, что инактивировавшая его мутация могла возникнуть множество раз в результате не связанных друг с другом селекционных процессов. В итоге генетики добились того, чего хотели: хлоропластов в плодах стало меньше, и окраска получилась светло-зеленой и равномерной.

Однако "изгнание" из плода хлоропластов имело и другие стороны. В частности, именно из-за него помидоры стали безвкусными. Ведь именно хлоропласты, используя энергию солнца, создают из углекислого газа и воды нужные растению углеводы. А если их стало меньше, то и сахаров, следовательно, тоже будет мало. Следует заметить, что другого способа наполнить помидоры сахарами нет. Те углеводы, что синтезируются в листьях и потом направляются в плоды, до них не доходят, так как фермеры собирают урожай томатов до достижения плодами зрелости.

Что бы проверить свою догадку насчет гена SlGLK2, генетики провели контрольный эксперимент. Они с помощью методов генной инженерии ввели его во многие плоды культурных растений. И хотя насчет того, приобрели ли томаты вновь свой кисло-сладкий вкус, никто из ученых наверняка сказать не мог (поскольку пробовать генетически модифицированные растения запрещено), однако анализ мякоти показал, что содержание глюкозы и фруктозы в плодах увеличилось примерно на 40 процентов. Более того, сильно возросло количество ликопена - очень полезного для здоровья антиоксиданта.

Так что можно с уверенностью сказать, что помидоры потеряли свой вкус из-за активной деятельности современных "гладышевых", стремившихся угодить и производителям, и потребителям. Теперь же, похоже, дело может поправить лишь генетическая модификация томатов. И это снова возвращает нас к ситуации, описанной Войновичем: в конце третьей части романа внуку Гладышева удается таки создать желанный гибрид с помощью методов биоинженерии.

Хотя немецкие исследователи считают, что в принципе можно обойтись и без таких крайних мер. По их мнению, достаточно просто провести серию целенаправленных скрещиваний культурных томатов с их дикими предками. И помидоры вновь станут вкусными...