Ερευνητές του UC Davis εντοπίζουν τα γονίδια που ευθύνονται για τις απώλειες στην παραγωγή
Το πρόωρο σχίσιμο του φλοιού στα φιστίκια αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους πονοκεφάλους για τους παραγωγούς παγκοσμίως. Όταν ο φλοιός ανοίγει πριν από τη συγκομιδή έντομα και μύκητες βρίσκουν δίοδο στο εσωτερικό καταστρέφοντας τον καρπό και μειώνοντας την εμπορική του αξία. Αν και το φαινόμενο επηρεάζει κατά μέσο όρο το 4% της σοδειάς σε ορισμένες ποικιλίες και υπό συγκεκριμένες συνθήκες το ποσοστό αυτό μπορεί να εκτοξευθεί στο 40%. Για πρώτη φορά μια ομάδα επιστημόνων κατάφερε να κατανοήσει σε κυτταρικό επίπεδο πώς είναι δομημένος ο φλοιός και ποιοι μηχανισμοί προκαλούν αυτές τις ρωγμές.
Η έρευνα αποκάλυψε ότι το «κλειδί» βρίσκεται στην πηκτίνη ένα συστατικό των κυτταρικών τοιχωμάτων που διατηρεί τη συνοχή των κυττάρων και προσφέρει δύναμη στον φλοιό. Καθώς ο καρπός ωριμάζει η σύσταση της πηκτίνης αλλάζει με αποτέλεσμα τα κύτταρα να αποκολλώνται μεταξύ τους. Η διαδικασία αυτή οδηγεί σε σκισίματα και τρύπες που εκθέτουν τον σπόρο σε εξωτερικούς κινδύνους. Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές απεικόνισης οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα κύτταρα στα εσωτερικά στρώματα του φλοιού διογκώνονται ενώ τα εξωτερικά παραμένουν στο ίδιο μέγεθος δημιουργώντας μηχανικές πιέσεις που προκαλούν το σχίσιμο.
Η Susan Zhang και η ομάδα της στο εργαστήριο της καθηγήτριας Georgia Drakakaki κατάφεραν να ταυτοποιήσουν τα συγκεκριμένα γονίδια που ελέγχουν αυτές τις αλλαγές στα κυτταρικά τοιχώματα. Η μελέτη αυτή είναι η πρώτη που συνδυάζει ανατομικά και κυτταρικά δεδομένα με τη γονιδιακή έκφραση προσφέροντας μια πλήρη εικόνα της φυσιολογίας του φιστικιού. Αυτή η γνώση επιτρέπει πλέον στους βελτιωτές ποικιλιών να επιλέγουν χαρακτηριστικά που καθιστούν τον φλοιό πιο ανθεκτικό στις ρωγμές και τις φθορές.
Για τη διεξαγωγή της έρευνας η ομάδα συνέλεξε δείγματα από εμπορικούς και πειραματικούς οπωρώνες εξετάζοντας τις πιο δημοφιλείς ποικιλίες όπως οι Kerman, Golden Hills και Lost Hills. Οι επιστήμονες παρακολούθησαν την ανάπτυξη των καρπών για τρία χρόνια αναλύοντας πώς η υγρασία και οι φυσικές δυνάμεις που ασκούνται στα κυτταρικά στρώματα επηρεάζουν την ακεραιότητα του φλοιού. Διαπιστώθηκε ότι η διαδικασία της ωρίμανσης συνδέεται άμεσα με το σχίσιμο καθώς τα γονίδια που τροποποιούν την πηκτίνη ενεργοποιούνται σε συγκεκριμένα στάδια της ανάπτυξης. Καθώς ο φλοιός του φιστικιού θεωρείται βιολογικά ο «καρπός» του δέντρου τα ευρήματα της μελέτης μπορούν να εφαρμοστούν σε πολλές άλλες καλλιέργειες φρούτων που αντιμετωπίζουν παρόμοια προβλήματα σχισίματος. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα αποσυνδέονται ανάλογα με το στρώμα στο οποίο βρίσκονται αποτελεί μια καινοτομία που αλλάζει τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε την ωρίμανση των καρπών στη γεωργία.
