অধিকাংশ ভোক্তা মিষ্টি টমেটো পছন্দ করে। তবে টমেটো মিষ্টি করতে গেলে ফলন কমে যেত। কিন্তু এবার আর সেটি হচ্ছে না। ফলন ঠিক রেখেই টমেটোর মিষ্টতা ৩০শতাংশ বাড়াতে সক্ষম হয়েছেন বিজ্ঞানীরা। সম্প্রতি আমেরিকার একদল গবেষক উদ্ভাবন করেন টমেটোর নতুন এ জাত।
ফসল গৃহীতকরণ একটি গতিশীল এবং চলমান প্রক্রিয়া যা মানুষের পছন্দের প্রতিফলন। টমেটোর গৃহীতকরণের একটি প্রধান বৈশিষ্ট্য হলো ফলের আকারের ব্যাপক বৃদ্ধি; গৃহীতকৃত টমেটোদের আকার তাদের বন্য পূর্বপুরুষদের চেয়ে ১০ থেকে ১০০ গুণ বড়। তবে, এই আকারের বৃদ্ধির কারণে শর্করার পরিমাণ কমে গেছে। ফলের ওজন ও শর্করার মধ্যে শক্তিশালী নেতিবাচক সম্পর্কের মূল কারণ সম্ভবত গৃহীতকরণ ও উন্নতির সময় উচ্চ-শর্করা জিনের ক্ষয়, কারণ ফটোঅ্যাসিমিলেট বড় আকারের ফলের মধ্যে ভাগ করা হয়। যেহেতু ফসলের ফলন ও আকারই শিল্পের জাত নির্বাচনের প্রধান নির্ণায়ক, তাই শর্করার পরিমাণ ও ফলনের নেতিবাচক এই সম্পর্ক ভাঙা গ্রাহকদের জন্য বড় সাফল্য হবে।
বন্য টমেটো প্রজাতির জেনেটিক, অণু ও জৈব রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে টমেটোর কার্বোহাইড্রেট বিপাকের উপর আমাদের জ্ঞান ব্যাপক বৃদ্ধি পেয়েছে এবং এটি বংশগত উন্নয়নে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, Solanum chmielewskii থেকে আসা অ্যাসিড ইনভার্টেজ (TIVI) জিন টমেটোর ফলের শর্করার গঠন উন্নত করতে পারে। Solanum pennellii এর lycopersicum invertase 5 (LIN5) জিনের একটি একক অ্যামিনো অ্যাসিড পরিবর্তন দ্রুতগতির একটি এনজাইম তৈরি করে, যা ফলের মধ্যে ফটোঅ্যাসিমিলেটের নেট পরিবহন বাড়ায়। বন্য Solanum habrochaites (LA1777) থেকে FGRH অ্যালেল গৃহীত টমেটোতে ফ্রুক্টোজ ও গ্লুকোজের অনুপাত উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। বিভিন্ন জিনের প্রকাশ কমানো বা বাড়ানোর মাধ্যমে ট্রান্সজেনিক পদ্ধতিতে শর্করা বিপাকের এনজাইমগুলোর ভূমিকা সম্পর্কে মূল্যবান তথ্য পাওয়া গেছে। তবে টমেটোর ফলের শর্করার প্রাকৃতিক বৈচিত্র্যের জেনেটিক ও অণু ভিত্তি সম্পর্কে এখনও সীমিত জ্ঞান রয়েছে।
জেনোম-ওয়াইড অ্যাসোসিয়েশন স্টাডি (GWAS) পদ্ধতি জটিল কৃষি বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ ও জেনেটিক উন্নয়নের জন্য শক্তিশালী প্রযুক্তি। গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফি ও তরল ক্রোমাটোগ্রাফি MS/MS এর মতো মেটাবোলোমিক্স টুল উন্নয়নের ফলে জটিল মেটাবোলোমিক বৈশিষ্ট্যের ব্যাপক phenotyping সম্ভব হয়েছে। সম্প্রতি, মেটাবোলোম GWAS টমেটোর শর্করা সঞ্চয়ের জন্য অনেক গুরুত্বপূর্ণ loci আবিষ্কার করেছে। তবে, একটি কোয়ান্টিটেটিভ ট্রেট লোকাস থেকে কারণজ নীজ জিন শনাক্ত করা কঠিন, এবং কিছু মাত্র প্রার্থি জিন কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে।
আমাদের সাম্প্রতিক গবেষণায় ভোক্তাদের পছন্দ এবং স্বাদের মাত্রাসহ ৩৩টি রাসায়নিকের বিশ্লেষণে ২০টি বৈশিষ্ট্যের জন্য মোট ২৫১টি সম্পর্কিত loci সনাক্ত করা হয়েছে। এর মধ্যে দুটি loci গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজ উভয়ের সঙ্গে গুরুত্বপূর্ণভাবে সম্পর্কিত, যা LIN5 ও SSC11.1 নামে দুটি প্রধান কোয়ান্টিটেটিভ ট্রেট লোকাস নির্দেশ করে। আমরা SSC11.1 loci এর উচ্চ-শর্করা অ্যালেলের সাথে যুক্ত SlCDPK27 জিনের প্রোমোটরে ১২-বেস পেয়ার ইনসারশন আবিষ্কার করেছি। এছাড়াও, SlCDPK27 ও এর প্যারালগ SlCDPK26 এর জেনোম এডিটিং করলে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজের পরিমাণ ৩০% পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে, যা ফলের ওজন বা ফলনে কোনো নেতিবাচক প্রভাব ফেলেনি। এই গবেষণার মাধ্যমে বড় আকারের টমেটোর স্বাদ মিষ্টি করার সুযোগ তৈরি হয়েছে, যেখানে আকার বা ফলন হারানোর ঝুঁকি নেই।