Вчені створили дерева, що виростають різні фрукти одночасно

У романі Роальда Дала «Джеймс і гігантський персик» магічні кристали перетворюють зів'яле персикове дерево на джерело величезного соковитого плоду розміром з будинок. Те, що здавалося фантастикою, до середини 2030-х років стало реальністю. Ботаніки знайшли способи виробництва надмірних фруктів та овочів за допомогою генетики і пішли далі за сюжет книги, створивши культури та дерева, які виростають не один вид, а цілий набір смачних і поживних продуктів.

Дерево фруктового салату, яке виробляє кілька видів фруктів одночасно, почали комерційно вирощувати на початку 2020-х років. Щеплення використовувалося протягом тисячоліть для створення гібридних рослин. Дерева фруктового салату виготовляють, прищеплюючи гілки одного дерева, наприклад яблуні сорту ренет, до іншого сорту яблуні, скажімо золотого делішес. Можна додавати інші сорти, щоб одне дерево давало різні види яблук. У 2013 році одна людина створила дерево, яке виростало 250 різних сортів яблук. Подібні дерева фруктового салату створювали з цитрусових, які давали лимони, лайми, апельсини та грейпфрути. Ще один тип виробляв сливи, персики, нектарини та абрикоси.

Потім з'явилися томтати, створені шляхом прищеплення коріння картоплі до листя та стебла томата. В усіх цих прикладах гібрид будується з близькоспоріднених рослин. Томати та картопля, наприклад, належать до одного роду Solanum, який також включає баклажани. Насправді картопля сама еволюціонувала внаслідок гібридизації з томатом близько 8 мільйонів років тому. Тому створити життєздатний гібрид близькоспоріднених рослин через щеплення є простою справою.

Завдяки ретельному редагуванню генів та селекції рослин на початку 2030-х років стало можливим створити рослину, здатну виростати плоди з різних родин, що призвело до появи дерев, які давали, наприклад, банани, цитрусові, яблука та персики. Фермери та приватні садівники могли замовляти комбінацію, яка найбільше відповідала їхнім смакам.

Садівники також звернули увагу на Brassica oleracea, вид, який виробляє в різних варіаціях капусту, кейл, броколі, цвітну капусту та брюссельську капусту. Створити гібрид, який виробляв усі ці овочі на різних частинах розлогої живоплоту, було відносно простою справою.

Щеплення було добрим методом, але воно забирало багато часу та коштувало дорого, оскільки кожну окрему рослину треба було виготовляти на замовлення вручну. Справжній прорив відбувся в середині 2030-х років, коли ботанічні генетики змогли створити гібридні суперрослини, які можна було виростити з насіння. Це означало, що набагато більше людей отримали доступ до зручності збору кількох урожаїв з однієї рослини.

Полірослини, як їх почали називати, ознаменували новий спосіб поводження з культурами та плодовими деревами. Люди стали більш спокійно ставитися до редагування генів, коли побачили переваги, які воно може дати. Фрукти були спроектовані для виробництва додаткових поживних речовин та вітамінів. Це базувалося на роботі 2022 року, яка створила томати, спроектовані для виробництва додаткових кількостей антиоксидантних пігментів, що називаються антоціанами, які мають ефект підвищення тривалості життя. Інші коригування, зроблені за допомогою редагування генів, створили полірослини, здатні краще протистояти грибковим захворюванням, солоній воді, посухі та нападам комах. Інженерія кореневого мікробіому налаштувала мікоризні гриби для кожного компонента культури та підвищила виробництво та зростання.

Масштабне редагування генів стало ще важливішим, коли глобальні температури підвищилися, а традиційні культури почали гинути. Полірослини, розроблені для виживання в екстремальних кліматичних умовах, допомогли забезпечити продовольчу безпеку в усьому світі.

Геномний аналіз виявив кластери генів, які сприяли збільшенню розміру їстівного компонента харчових рослин. Метод, адаптований із щеплення, дозволив редагувати гени рослин, які раніше уникали прямої інженерії, таких як авокадо, кава та какао. Ці досягнення дозволили створити рослини, які виробляють надмірні плоди.

На честь історії Роальда Дала вчені створили сорт персика, який виростав плоди розміром з великі валізи. Навколо надмірних фруктових дерев виникли традиції. Дні бенкету проводилися, коли плоди дозрівали, і дітей заохочували об'їдатися смачними гігантськими персиками, вишнями та полуницями.

Культури та дерева, які виробляли надмірну, ультра-поживну їжу, були не просто веселими для бенкетів. Вони мали вирішальне значення для забезпечення життєво важливого харчування багатьох частин світу, де дефіцит продовольства був проблемою, а продовольча безпека ставала зростаючим ризиком.