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Finding a polyamine way to extend tomato shelf life
Una manera para prolongar la vida de estante de los tomates


Washington, DC, USA
February 16, 2011

Tomatoes spend so much time on shelves and in refrigerators that an estimated 20 percent are lost to spoilage, according to the U.S. Department of Agriculture (USDA). But scientists with USDA's Agricultural Research Service (ARS) are working with colleagues at Purdue University to extend the shelf life of tomatoes. The research also may lead to tomatoes that taste better and are more nutritious.

ARS is USDA's principal intramural scientific research agency, and the research results support the USDA priority of promoting international food security.

Photo: ARS plant physiologist Autar Mattoo examines some of  the tomatoes he is breeding.Autar Mattoo (photo), a plant physiologist with the agency's Sustainable Agricultural Systems Laboratory in Beltsville, Md., joined with Avtar Handa, a professor of horticulture at Purdue, and Savithri Nambeesan, a graduate student working with Handa, to focus on manipulating a class of nitrogen-based organic compounds known as "polyamines" that act as signals and play a role in the plant's growth, flowering, fruit development, ripening, and other functions. Polyamines also have been linked to the production of lycopene and other nutrients that lower the risks of certain cancers and other diseases.

The researchers wanted to see if they could increase levels of polyamines in tomatoes, and what the effects would be of any increases. They introduced a polyamine-producing yeast gene, known as spermidine synthase, into tomato plants to increase the production of a higher polyamine spermidine that is believed to modulate the plant ripening process.

The results, published in The Plant Journal, showed that introducing the gene not only increased spermidine levels and vegetative growth, but extended the tomato's post-harvest shelf life. Shriveling was delayed by up to three weeks, and there was a slower rate of decay caused by diseases. The tomatoes also had higher levels of lycopene. The study also shows for the first time that spermidine has its own effects independent of other polyamines, extending shelf life and increasing growth.

The use of molecular genetics to enhance tomatoes has faced resistance from the horticulture industry and food-processing companies. But scientists have used the approach to develop improved varieties of corn, soybeans, and cotton.

Read more about this research in the February 2011 issue of Agricultural Research magazine.

FURTHER READING


Una manera para prolongar la vida de estante de los tomates

Los tomates pasan mucho tiempo en los estantes y en los refrigeradores, y como resultado, hasta el 20 por ciento se estropean, según el Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés). Pero científicos con el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) están trabajando con colegas en la Universidad de Purdue en prolongar la vida de estante de tomates. Estas investigaciones también podrían llevar al desarrollo de tomates más nutritivos y más sabrosos.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del USDA, y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.

Autar Mattoo, quien es fisiólogo de plantas en el Laboratorio de Sistemas de Agricultura Sostenible mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland, colaboró con Avtar Handa, quien es profesor de horticultura con Purdue, y estudiante graduado Savithri Nambeesan en estudiar la manipulación de una clase de compuestos orgánicos a base de nitrógeno llamada las poliaminas, las cuales sirven como señales y tienen un papel en el crecimiento, el florecimiento, el desarrollo de fruta, y la maduración y otras funciones de la planta. Las poliaminas también han sido asociadas con la producción de licopeno y otros nutrientes que reducen el riesgo de ciertos tipos del cáncer y otras enfermedades.

Los investigadores querían aumentar los niveles de poliaminas en los tomates y estudiar los efectos de tales aumentos. Ellos introdujeron en las plantas de tomate un gen de levadura, llamado espermidina sintasa, que produce una poliamina, para aumentar la producción de otra espermidina de poliamina que podría tener un papel en modular el proceso de maduración de la planta.

Los resultados, los cuales han sido publicados en 'Plant Journal' (Revista de Plantas), han mostrado que la introducción del gen no sólo aumentó los niveles de espermidina y el crecimiento vegetativo, sino también prolongó la vida de estante del tomate. El gen retrasó el marchitamiento del tomate por hasta tres semanas, y había una tasa más lenta de la pudrición causada por enfermedades.

El estudio también mostró, por primera vez, que la espermidina tiene sus propios efectos independiente de otras poliaminas, prolongando la vida de estante y aumentando el crecimiento.

El uso de la genética molecular para mejorar los tomates se ha enfrentado resistencia del sector de horticultura y las empresas de procesamiento de alimentos. Pero científicos han usado este enfoque para desarrollar variedades mejoradas de maíz, soja y algodón.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de febrero del 2011.



More solutions from: USDA - ARS (Agricultural Research Service)


Website: http://www.ars.usda.gov

Published: February 16, 2011

 

 

 

 

 

 

 

 


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