Manusia makan banyak tomat — sekitar 182 juta ton buah (dan ya, mereka secara teknis adalah buah) diproduksi di seluruh dunia setiap tahun. Tetapi varietas yang kita beli di supermarket terkenal karena tidak mencicipi semua yang hebat, karena bertahun-tahun bermain-main oleh peternak. Sekarang, seperti yang dilaporkan Roni Dengler untuk Discover, para ilmuwan telah mengidentifikasi varian gen pembuat rasa yang tidak ada pada kebanyakan tomat yang dibudidayakan, yang pada gilirannya dapat membantu petani mengembangkan varietas yang lebih enak di masa depan.
Penemuan ini berasal dari proyek yang lebih luas untuk membangun "pan-genom" tomat, yang menggambarkan seluruh rangkaian gen dari semua anggota suatu spesies. Urutan gen tomat pertama, berasal dari varietas modern yang dikenal sebagai Heinz 1706, diterbitkan pada 2012 dan menunjukkan sekitar 35.000 gen. Heinz 1706 sejak itu telah digunakan sebagai contoh referensi untuk genom tomat lainnya, ratusan di antaranya telah diurutkan selama bertahun-tahun.
Untuk penyelidikan baru, para peneliti melihat data genetik dari 727 tomat liar yang dibudidayakan dan terkait erat; 561 dari sekuens sebelumnya telah diterbitkan, dan para peneliti menghasilkan 166 sekuens tambahan "untuk mendapatkan representasi regional dan global yang lebih luas, " tulis mereka dalam Nature Genetics. Tim akhirnya dapat mengidentifikasi 4.873 gen yang sebelumnya tidak terdokumentasi.
“Pangenome pada dasarnya menyediakan cadangan gen tambahan yang tidak ada dalam genom referensi, ” jelas Zhangjun Fei, rekan penulis studi dan ahli pahtologi tanaman di Cornell University.
Pembiakan yang menyebabkan menghilangnya gen-gen ini, karena para petani memfokuskan upaya mereka untuk memilih sifat-sifat seperti peningkatan umur simpan, hasil yang lebih besar dan ukuran yang lebih besar, yang penting untuk metode produksi modern. Tetapi di sepanjang jalan, sifat-sifat penting lainnya hilang; studi baru menemukan bahwa gen yang terlibat dalam respon pertahanan terhadap berbagai patogen adalah yang paling sering hilang dari tomat jinak.
Para peneliti juga mengidentifikasi alel langka, atau varian, dari gen yang disebut TomLoxC, yang kemungkinan menarik bagi peternak yang berharap untuk meningkatkan rasa tanaman mereka. "Gen mempengaruhi rasa buah dengan mengkatalisasi biosintesis sejumlah volatil yang terlibat lipid — senyawa yang mudah menguap dan berkontribusi terhadap aroma, " kata rekan penulis studi James Giovannoni, ahli biologi molekuler di Cornell dan ilmuwan USDA. Melalui penyelidikan mereka, para peneliti juga menemukan bahwa TomLoxC memfasilitasi produksi sekelompok senyawa organik yang disebut apocarotenoids, yang memiliki sejumlah aroma buah dan bunga yang memengaruhi rasa tomat.
Sekitar 90 persen tomat liar memiliki versi TomLoxC yang langka ini — tetapi hanya dua persen dari tomat yang sudah jinak. Namun, alel tampaknya akan kembali lagi; para peneliti menemukannya dalam tujuh persen varietas tomat modern. "[C] agaknya para peternak telah mulai memilih untuk itu, mungkin karena mereka lebih fokus pada rasa dalam beberapa dekade terakhir, " kata Giovannoni.
Pan-genom baru pada akhirnya menawarkan kesempatan bagi peternak untuk mencari gen lain yang mungkin ingin mereka biakan secara selektif di masa depan — yang pada gilirannya akan menghasilkan seleksi tomat lezat yang lebih kuat yang mendarat di rak supermarket.
"Berapa kali Anda mendengar seseorang mengatakan bahwa tomat dari toko tidak sesuai dengan varietas pusaka?" Tanya Clifford Weil, direktur program Program Penelitian Genome Tanaman Yayasan Ilmu Pengetahuan Nasional, yang mendukung penelitian. "Penelitian ini menjelaskan mengapa itu mungkin terjadi dan menunjukkan bahwa mencicipi tomat yang lebih baik tampaknya sedang dalam perjalanan kembali."
