Хіміки розібралися, що за характерний запах і смак апельсинів відповідають 26 хімічних сполук у плодах. Зайнятися пошуком цих речовин вчених спонукала поширеність інфекційної хвороби позеленіння цитрусів, яка масово знищує урожай апельсинів в усьому світі. Нові знання допоможуть виводити стійкі до неї гібриди апельсинів та інших цитрусів, які не втратять насиченого запаху й смаку. Дослідження опубліковане у журналі Science Advances.
GIPHY
👋 Слідкуйте за наукою разом з нами — підписуйтеся на наш телеграм та інстаграм, буде цікаво!
Яка хвороба загрожує апельсинам?
Хвороба позеленіння цитрусів, відома також за китайською назвою Huanglongbing (HLB), спричиняє суттєві збитки у вирощуванні апельсинів (Citrus sinensis). Як це відбито у назві, вона призводить до позеленіння плодів цитрусових, але також до передчасного опадання листя із дерев, відмирання гілок та коріння, і зрештою смерті рослини. Попри те, що захворювання спричиняється відомою бактерією, дієвого лікування проти інфекції наразі не існує.
Найефективнішим підходом протистояти інфекції залишається виведення стійких до зараження сортів, зокрема через створення гібридів між апельсинами та іншими цитрусами, як-от понцирусом (Citrus trifoliata). Але значним недоліком цього є те, що у гібридів важко зберегти характерний апельсиновий смак і аромат та усунути неприємний смак понцируса. Частково це обумовлено тим, що дотепер вчені не знали, які саме сполуки відрізняють апельсини від інших цитрусів. Розібратися в цьому змогли науковці Університеті Флориди та Науково-дослідної лабораторії садівництва США.
Що робить апельсини апельсинами?
Дослідники проаналізували 179 зразків соку з плодів різних видів цитрусових і їхніх гібридів, зокрема апельсина, мандарина (C. reticulata) та понцируса. Окрім визначення хімічного складу соку, зразки протестували на смакові й ароматичні властивості досвідчені знавці цитрусових, а алгоритм машинного навчання виявив комбінації сполук з найбільшим впливом на якість.
Так з'ясувалося, що характерний апельсину смак і запах надають, головно, 26 хімічних сполук. З них сім є естерами, високі рівні яких змогли вказати на відмінність між апельсином і мандарином, обидва з яких мають позитивні смакові властивості. За рівні цих семи естерів виявився відповідальним один ген — CsAAT1, експресія якого зростає у процесі достигання плодів.
Як це допоможе врятувати апельсини?
Знаючи, який ген відповідає за приємний апельсиновий смак та аромат, селекціонери зможуть зосередитися на розмноженні стійких до HLB рослин саме із його посиленою роботою. Наприклад, тестувати саджанці гібридів на ранній стадії розвитку, ще задовго до появи плодів, виявляючи у ДНК маркер «апельсиновості». Таким чином можна прискорити виведення найкращих стійких до хвороби гібридів, які матимуть якомога більш схожий на оригінальний апельсин смак, що допоможе вберегти індустрію вирощування цитрусів.
Науковці, зокрема, виявили, що деякі з уже наявних гібридів апельсина та понцируса, як-от сорти US Sundragon та FF11061, теж дуже схожі смаковими й ароматичними властивостями на апельсини. Тож ними можна було б замінювати апельсини принаймні в апельсиновому соку, де вміст інших цитрусів може обмежуватися лише 10 відсотками, впливаючи на дороговизну через скорочення урожайності апельсинів.
- Інфекційна хвороба загрожує також плантаціям бананів. Щоб вберегти екзотичний фрукт, в Австралії та Новій Зеландії нещодавно схвалили вирощування на продаж ГМО-бананів, стійких до інфекції.