Genetyka w służbie cukiernictwa

| Nauki przyrodnicze
US DoA

Zespół genetyków zsekwencjonował pełen genom najszlachetniejszej odmiany drzewa kakaowego. Wprowadzenie do niego poprawek ma przynieść więcej rozkoszy smaku miłośnikom wykwintnej czekolady, oraz oczywiście zyski jej producentom.

Kakaowiec właściwy (Theobroma cacao) jest dość powszechnie uprawiany, a produkty wytwarzane z jego nasion: czekolada i kakao - znane wszystkim. Rosnący na świecie popyt na czekoladę przynosi producentom olbrzymie zyski, ale wciąż najlepiej zarabia się na produkcji drogiej, luksusowej czekolady, tę zaś można uzyskać jedynie z najszlachetniejszej odmiany kakaowca: Criollo - oryginalnej postaci, udomowionej przez Majów trzy tysiące lat temu. Niestety, Criollo stanowi (w zależności od źródła) zaledwie 5 do 10 procent upraw. Dzieje się tak z powodu jego podatności na choroby i pasożyty, większość producentów wybiera mniej szlachetne, ale łatwiejsze w pielęgnacji odmiany.

W poszukiwaniu środków zaradczych zespół z udziałem Marka Guiltinana z Penn State University (USA) oraz Claire Lanaud z CIRAD (Francja) zsekwencjonował genom kakaowca Criollo w nadziei zidentyfikowania genów odpowiedzialnych za odporność, a także za jakość uzyskiwanych nasion. Odmiana Criollo jest samopylna i silnie homozygotyczna, posiada dwie identyczne formy każdego genu, co ułatwia poznanie jej pełnego genomu.

Uczeni po złożeniu 84 procent genomu zidentyfikowali prawie 29 tysięcy genów odpowiedzialnych za kodowanie białek i skojarzyli większość z nich z 10 chromosomami Criollo. Zbadano także mikroRNA, które w przypadku tej odmiany jest głównym regulatorem ekspresji genów. Co ciekawe z naukowego punktu widzenia, tylko 20 procent genomu Criollo składa się z transpozonów. Oznacza to, że ta odmiana ewoluuje wolniej od tych mniej szlachetnych.

Trwa praca nad określeniem funkcji poszczególnych części genomu. Zidentyfikowano już kilka odpowiedzialnych za odporność drzewa na infekcje i insekty, co pozwoli na stworzenie odmiany łatwiejszej i wydajniejszej w uprawie. Znaleziono także 84 geny odpowiedzialne za wytwarzanie cennego masła kakaowego, dzięki czemu być może uda się zwiększyć jego ilość i jakość. Zidentyfikowanie i modyfikacja genów wpływających na wytwarzanie flawonoidów, terpenów, hormonów, barwników i aromatów pozwoli z kolei na produkcję zdrowszego, smaczniejszego i bardziej aromatycznego kakao.

Autor:

Źródło: Pennsylvania State University

czekolada kakao kakaowiec właściwy Theobroma cacao Criollo sekwencjonowanie genomu Marka Guiltinana Penn State University Claire Lanaud CIRAD