ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Luis Pons, (301) 504-1628, lpons@ars.usda.gov
April 11, 2002

New Agricultural Research Service (ARS)-led discoveries about a gene that makes tomatoes ripen may lead to tastier tomatoes, according to an article in the current issue of Science magazine.

ARS researchers in Ithaca, N.Y., along with scientists from the Boyce Thompson Institute for Plant Research at Cornell University, Texas A&M University, and Jeallots Hill Research Station in the United Kingdom, have developed new scientific information about the ripening-inhibitor (RIN) gene that controls ripening in tomatoes.

Previously, researchers knew that ethylene, a gas naturally produced by plants, stimulates ripening in many fruits, including the tomato. According to ARS molecular biologist Jim Giovannoni, an additional genetic trait in tomatoes--and probably other fruits--also affects ripening and various quality characteristics. Work by Giovannoni and his team reveals that the RIN gene is a regulatory gene, a special kind of gene that controls the activity of other genes. The RIN gene affects both ethylene production during ripening and other processes of ripening that are not dependent upon ethylene.

The discovery may be the breakthrough that leads to a better-tasting tomato that meets commercial shelf-life needs. Currently tomatoes are picked and shipped while green and unripe. They are then gassed with ethylene to make them ripen, but this process does not always recreate all the characteristics of a good vine-ripened tomato. What is needed is a substitute for green picking that will help maintain both a long shelf life and the ability to ripen properly.

The RIN gene and a nonfunctioning mutant form of the gene both occur naturally in tomatoes. The natural variant form, which blocks ripening, gives greater fruit firmness and shelf life and may be useful as an alternative to picking while green. Fine-tuning of RIN gene activity between the mutant and normal forms could make it possible to increase shelf life while maintaining the desirable characteristics of a vine-ripened tomato.

The new discovery may allow scientists to enhance specific desirable aspects of ripening, including flavor, color intensity and perhaps even vitamin and mineral contents, making fruit even more nutritious. The gene and its natural variant could also be useful to increase shelf life in other fruits where mutant forms of the RIN gene are not available.

The RIN gene was found to be a member of the so-called MADS-box gene family whose members control floral development in plants. Interestingly, the ARS-led research was the first to prove that ripening is directly controlled by a gene associated with the floral development process.

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.

Investigaciones del ARS ayudará a producir los tomates más gustosos

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Luis Pons, (301) 504-1628, lpons@ars.usda.gov
11 de abril 2002

Nuevos descubrimientos dirigidos por el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) sobre un gene que causa que los tomates se maduren podrían resultar en tomates más gustosos, según un articulo en la revista 'Science'.

Los investigadores del ARS en Ithaca, Nueva York, junto con los científicos del Instituto Boyce Thompson en la Universidad Cornell, la Universidad de Tejas A&M, y la Estación de Investigación Jeallots Hill en Reino Unido, han desarrollado nueva información científica sobre el gene llamado RIN, el cual controla la maduración en los tomates.

Anteriormente, los investigadores sabían que el etileno, un gas naturalmente producido por las plantas, estimula la maduración en varias frutas, incluyendo el tomate. Según el biólogo del ARS Jim Giovannoni, un rasgo genético adicional en los tomates--y probablemente en otras frutas--también
afecta la maduración y varias otras características de cualidad. Las investigaciones de Giovannoni y su grupo revelan que el gene RIN es un gene regulador, un tipo de gene especial que controla la actividad de otros genes. El gene RIN afecta tanto la producción de etileno durante la maduración como otros procesamientos de maduración que no son dependientes en el etileno.

El descubrimiento podría ayudar con el desarrollo de un tomate más sabroso que puede satisfacer las necesidades del mercado sobre el tiempo de durabilidad antes de la venta. Actualmente, los tomates se escogen y se transportan mientras que estan verdes y no maduros. Entonces se aplica el etileno para que se maduren, pero este proceso no siempre resulta en todas las características de un tomate que se maduró en la vid. Lo que se necesita es un substituto para escoger el tomate cuando verde y mantener una durabilidad más larga y la habilidad de madurar propiamente.

Ambos el RIN y una forma mutante del gene ambos ocurren naturalmente en los tomates. La forma variante natural, la cual bloquea la maduración, le da más firmeza y una durabilidad más larga. La manipulación de la actividad del RIN entre las formas mutantes y normales podría hacerlo posible a
aumentar la durabilidad del tomate y mantener las características deseables de un tomate que se maduró en la vid.

El nuevo descubrimiento podría permitir que los científicos puedan aumentar unos aspectos específicos deseables sobre la maduración, incluyendo el sabor, la intensidad del color y quizás el contenido de la vitamina A y los minerales, resultando en una fruta más nutritiva. El gene y su variante
natural también podrían ser útiles para aumentar la durabilidad de otras frutas donde las formas mutantes del gene RIN no están disponibles.

El gene RIN se encuentra en la familia 'MADS-box gene', la cual controla el desarrollo floral en las plantas. Interesantemente, la investigación del ARS primero fue para probar que la maduración es directamente controlada por un gene asociado con el proceso del desarrollo floral.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de Estados Unidos.