Amerika Birleşik Devletleri'nin bir numaralı sebze ürünü olan patatesteki büyük kayıplar yalnızca haşerelerden veya kuraklıktan kaynaklanmıyor, aynı zamanda patateslerin genellikle yola çıkarken dokuz aylık depolama süresi boyunca işlenmesi ve depolanması sırasında oluşan hasarlardan da kaynaklanıyor. süpermarkette taze patates veya patates cipsi veya patates kızartması olarak satılır.
Patateslerdeki yara iyileşme sürecinin genetik özelliklerini tanımlamayı amaçlayan bir biyokimya yaklaşımı, University College'dan biyokimyacı Dylan Kosma liderliğindeki bir projede başarıya ulaştı. Tarım, Biyoteknoloji ve Doğal Kaynaklar, Nevada Üniversitesi, Reno.
Kolej'in Deney İstasyonu araştırmasının bir parçası olarak tamamlanan çalışmasında Kosma, patateslerde yara iyileşme süreci sırasında oluşan cildi oluşturan bileşenlerin birikmesini düzenlediği bilinen ilk transkripsiyon faktörlerini belirledi.
Dylan Kosma:
"Protein transkripsiyon faktörleri üzerinde çalışıyoruz. Ana anahtarın kontrolü altında 15 devre bulunan bir elektrik panosundaki ana anahtar veya kesici kutu gibi transkripsiyon faktörlerini düşünebilirsiniz. Ana anahtarı bulmak ve patateslerdeki yara iyileşme sürecini başlatmak için nasıl çalıştığı çok önemli.”
Patates yumru yaralarının iyileşmesinin önemli bir bileşeni, yara bölgelerini kaplayan "derinin" büyük bir kısmını oluşturan mantarımsı bir malzemenin birikmesidir. suberinSuberin, tüm bitkiler tarafından üretilen bir lipid polimeridir ve patateste yara iyileşmesi dokularının önemli bir bileşenidir.
Bu yara iyileştirici doku neredeyse her bitkide bulunsa da yapısı ve işlevi hakkında hala çok az şey biliniyor. Yaranın genetik kontrolü hakkında daha da az şey biliniyor suberin oluşumu.
Çok Zayıf suberin yara iyileşmesi sürecindeki üretim, hasat sonrası patates kayıplarının ana suçlusudur. Farklı patates çeşitleri diğerlerinden daha iyi iyileşir. Etkili yara iyileşmesi ve ilgili suberin Üretim, patojen girişini ve depolamada buna bağlı yumru kayıplarını önlemek amacıyla yumru yara yerlerinin kapatılması açısından kritik öneme sahiptir.
Dylan Kosma:
"Patates modelini biyosentezi ve düzenlemeyi anlamak için kullanıyoruz. suberin. Patates yetiştiricilerinin, hasat sonrası kayıpları azaltmaya yardımcı olmak amacıyla daha iyi yara iyileştirme kapasitesi ve daha uzun depolama ömrüne sahip patates yetiştirmek için doğru gen kombinasyonunu bulmalarına yardımcı olmak amacıyla genetik çalışmaları kullanacağız."
Çalışma sadece laboratuvarda mikroskop altında olmayacak. Kosma, Kolej'in iklim kontrollü seralarında patateslerle dolu bir sera yetiştiriyor. Ekip, sera bitkilerini kullanarak, bir genetik mühendisliği tekniği olan CRISPR tabanlı düzenlemeyi kullanarak yarayı etkinleştiren bu ana anahtarların işlevini daha iyi anlamak için patatesteki genleri belirledi. suberin ifade.
Patatesli doktora sonrası Dylan Kosma:
"Genel amaç, bu yeni transkripsiyon faktörlerinin yara iyileşme sürecini düzenlemedeki işlevini belirlemek ve ticari yonga çeşitlerinde yumru yara iyileşmesinin farklı oranlarındaki rollerini belirlemektir. Daha iyi ve daha hızlı iyileşebilirlerse depolamadaki kayıpları azaltabiliriz. Meşhur çürük elma gibi, tek bir çürük elma da bütün salkımı bozar.”
Hasat ve depolama tesislerine nakliye sırasında patateslerde yaralanma ve kabuklanma şeklinde fiziksel hasarlar kaçınılmazdır. Yaranın zayıf iyileşmesi ve ardından gelen patojen enfeksiyonu, hasat sonrası depolama kayıplarının ana suçlularından biridir.
Bazı ticari çeşitler – seçici yetiştirme yoluyla üretilen bitkiler – örneğin Atlantic Bu çeşit, patates cipsi için istenen özelliklere sahip olmakla birlikte, yara iyileşme kapasitesi zayıf olduğundan depolama sırasında daha fazla kayba neden olur.
Kosma bu araştırmaya dört yıl önce Ulusal Bilim Vakfı'ndan aldığı bağışla başladı. Lezzetli, dayanıklı patatesler yapmak için ana anahtarların izini sürmeye devam ediyor ve önde gelen bir patates cipsi üreticisinden gelen sürekli finansmanla, bu zayıf yara iyileştirme özelliklerini seçici olarak yetiştirerek depolama kayıplarını azaltmayı amaçlıyor.
Dylan Kosma:
"Bazı çeşitler cips veya patates kızartması konusunda mükemmel tada sahiptir ancak depolama açısından berbattır. Diğerleri depolama açısından harikadır ancak en iyi tada sahip değildir. Grubum bu yüksek kaliteli çeşitlerin depolanabilirliğini geliştirmek için endüstri ve patates yetiştiricileriyle birlikte çalışıyor. Cips üretiminin yıl boyunca devam edebilmesi için patateslerin uzun süreli depolanması gerekiyor.”
Dünya çapında temel bir gıda maddesi olan patates, Nevada'daki en önemli beş mahsulden biridir ve Amerika Birleşik Devletleri'nde 4 milyar doları aşan endüstrisiyle bir numaralı sebze mahsulüdür. Hasat sonrası sorunlar nedeniyle her yıl ABD patates veriminin %33 kadarı kayboluyor; bu, çiftçi düzeyinde yaklaşık 1.2 milyar dolarlık potansiyel gelir kaybına denk geliyor. Kosma, patatesle artan kayıpları durdurmanın yanı sıra, bu süreçte öğrendiklerinin diğer gıda mahsullerine de uygulanacağını umuyor.
