Rajče jedlé se pěstuje téměř ve všech zemích světa, proto je jeho genová editace (GE) součástí mnoha výzkumů.

Jedním z nich je i úprava genu j-2 pro J-2 MADS-box cíleným knock-outem. Protein J-2 kontroluje zrání meristému (dělivého pletiva) a architekturu květenství.

Rajčata, stejně jako např. růže, si k opadávání neoplozených květů nebo zralých plodů vyvíjejí specializovanou odlučovací vrstvu (angl. abscission zone, AZ), která se tvoří mezi květem/plodem a hlavním tělem rostliny. Odlučovací vrstva je obvykle bohatá na korkové buňky, a zralý plod se díky ní lépe odlučuje.

Sklizené plody se stopkami a zeleným kalichem však představují problém pro přepravu (stopky způsobují otlaky dalších plodů a snížení jejich kvality) a při zpracování plodů na pyré, kde zelené části rostliny jsou nežádoucí (snižují kvalitu drti).

Vyřazení genu j-2 z funkce má za následek snazší odtržení plodu (bez stopky a kalichu) od rostliny. Bylo ukázáno, že takové odtržení má nejen příznivý vliv na sklizeň, ale dokonce zlepšuje výnos plodů díky snížené ztrátě vody nebo poranění plodů či rostlin.

Inspirací k této mutaci byly výzkumníkům z belgické a francouzské univerzity (University of Liège a University of Paris-Saclay) dvě přirozené variace tohoto knock-outu j-2 genu MADS-box.

Genově upravený kultivar rajčete označovaný jako GE-J2 byl připraven editací rostlinných buněk pomocí techniky CRISPR/Cas9, konkrétně s dvěma jednořetězcovými naváděcími sgRNA cílenými na třetí a čtvrtý exon (nekódující úsek) genu.

Tato specializovaná tkáň je u rajčat důležitým agronomickým faktorem, který má vliv na výnos a kvalitu sklizně. Absence odlučovací vrstvy v GE-J2 rajčatech, umožňující jejich snadnější sklizeň, byla potvrzena analýzou fenotypu.

Aktualizace ke dni: 30.4.2024