الاثيلين أي تأثير - لماذا تظهر الفلفل النضوج

يجعل هرمون النضج الإيثيلين الطماطم الخضراء حمراء حتى بعد حصادها. من ناحية أخرى ، لا تتأثر الفلفل الحلو والفلفل الحار تمامًا بهرمون النبات. هذا الاختلاف في السلوك هو أكثر إثارة للدهشة لأن الطماطم والفلفل نوعان من الأقارب. قام الباحثون في معهد ماكس بلانك لفيزيولوجيا النبات الجزيئي في بوتسدام بالتحقيق في الأمر وقارنوا مستويات التعبير الجيني والمسارات الأيضية للنباتات. يعد فهم عمليات النضج أمرًا مهمًا حتى لا يتعفن الطعام في الطريق من المنتج إلى المستهلك.

حقق مزارعو الطماطم انقلابًا منذ سنوات: لقد حددوا الطماطم مع خلل وراثي مما يعني أن الثمار تنضج ببطء شديد حتى تحت تأثير هرمون النضج النباتي الإيثيلين. كان التجار والمزارعون سعداء لأنه منحهم مزيدًا من الوقت لنقل البضائع الخضراء في البداية من مكان الحصاد إلى فروع المبيعات. هناك يمكن أن تصل إلى مرحلة النضج بمساعدة تبخير الإيثيلين. لا تظهر الفواكه الأخرى مثل الفلفل أو العنب أو الفراولة عمومًا مرحلة ما بعد النضج ؛ يجب حصادها عندما تنضج واستهلاكها في أسرع وقت ممكن. قام باحثون في معهد ماكس بلانك لفيزيولوجيا النبات الجزيئي في بوتسدام بالتحقيق في السؤال عن سبب تسبب الإيثيلين في النضج اللاحق في بعض النباتات ولا يلاحظه البعض حتى.

من أجل تبسيط المقارنة بين التمثيل الغذائي ومستوى التعبير الجيني للنباتات بعد النضج وغير الناضجة ، ركز العلماء عملهم على نوعين وثيقين الصلة: الطماطم بعد النضج وفلفل الهابانيرو غير الناضج ، وكلاهما من نباتات الباذنجان. قاموا بفحص التمثيل الغذائي للنبات في أوقات مختلفة قبل وبعد ما يسمى بنقطة التكسير ، أي اليوم الذي تدخل فيه الثمرة عملية النضج من خلال تغيير واضح في اللون.

ينشط الإيثيلين تركيبته الخاصة والعديد من جينات النضج

في الطماطم ، يتم إطلاق كميات هائلة من الإيثيلين في هذا اليوم بالذات ، والذي يُعرف أيضًا باسم "صدمة الإيثيلين". ينشط هرمون الإيثيلين الغازي تخليقه بمجرد أن يتلامس النبات مع الإيثيلين من الخارج. لهذا السبب ، يتحول لون الموز الأخضر إلى اللون الأصفر بشكل أسرع عند حفظه بجانب التفاح ، حيث أن التفاح مصدر ممتاز للإيثيلين.

يلعب إنزيمان دورًا رئيسيًا في تخليق الإيثيلين ، وهما يُطلق عليهما ACC synthase و ACC oxidase. أثناء عملية النضج ، تنتج ثمار الطماطم بعد النضج المزيد من هذه الإنزيمات ، مما يؤدي إلى زيادة مستمرة في مستوى الإيثيلين. ثم يطلق الإيثيلين سلسلة إشارات في الطماطم ، مما يؤدي إلى نضج الثمرة. تصبح البلاستيدات الخضراء الخضراء صانعات صبغية ملونة ، وتتحلل مكونات جدار الخلية الصلبة ، وتتشكل السكريات ويتغير محتوى المغذيات.

لا تظهر الفلفل أي تفاعل لزيادة مستويات الإيثيلين

ليس كذلك مع الفلفل الحار. يقول زعيم المجموعة د. Alisdair Fernie ، الذي درس وفريقه التمثيل الغذائي والنشاط الجيني للفواكه. لكن المثير للدهشة أن الجينات كانت أكثر نشاطًا في سلسلة إشارات الإيثيلين. يوضح فيرني أن "جينات تحلل جدار الخلية النباتية أو التخليق الحيوي للكاروتينويد قد تشكلت بشكل متزايد أثناء عملية النضج العادية على النبات في كل من الطماطم والفلفل". لا يزال الباحثون يبحثون عن الجزيء الذي يطلق عملية النضج في الفلفل وغيره من الفواكه غير الناضجة.

المصدر: بوتسدام [معهد ماكس بلانك لفيزيولوجيا النبات الجزيئي]