Proyecto EU-SOL

Un equipo de investigadores financiado con fondos comunitarios ha identificado una mutación que puede mejorar el sabor de los tomates y aumentar la cosecha en hasta un 60%. Este descubrimiento, sobre el que se ha publicado un artículo en la revista Nature Genetics, abre posibilidades apasionantes para la industria agrícola.
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La investigación, a cargo de científicos de Israel y Estados Unidos, contó con el apoyo de la Unión Europea a través del proyecto EU-SOL («Cultivos solanáceos de gran calidad en beneficio de consumidores, productores e industria de la transformación mediante la exploración de la biodiversidad natural»), financiado con 18,7 millones de euros por medio del área temática «Calidad y seguridad de los alimentos» del Sexto Programa Marco (6PM).

La finalidad del estudio era investigar el fenómeno del «vigor híbrido», o heterosis, que alude al hecho de que los descendientes de progenitores genéticamente distintos suelen ser superiores (es decir, más altos o más productivos, por ejemplo) que los de progenitores genéticamente similares.

El vigor híbrido fue observado por primera vez por Charles Darwin, quien publicó un voluminoso tratado sobre la cuestión en 1876. La aplicación de este fenómeno ha ayudado a los agricultores a producir numerosos cultivos de gran rendimiento como el maíz y el arroz. No obstante, pese a su indudable importancia para la agricultura, aún se tiene un conocimiento rudimentario sobre las causas de la superioridad de los híbridos.

Una hipótesis es que en las líneas endogámicas se acumulan mutaciones dañinas que quedan ocultas cuando se producen cruces. «Otra hipótesis sobre la heterosis, reforzada tras nuestro descubrimiento, es que la superioridad se debe a un único gen, un efecto llamado "superdominancia" o "sobredominancia"», explicó el Dr. Zach Lippman, del Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL, Estados Unidos).

Los científicos estudiaron una biblioteca compuesta por 5.000 tomateras mutantes, cada una de las cuales poseía una única mutación que afectaba a distintos aspectos del crecimiento de la planta, como el tamaño del fruto o la forma de la hoja. A continuación crearon híbridos cruzando cada mutante con plantas «normales» y buscaron los descendientes de mayor rendimiento.

Así dieron con un mutante que, al ser cruzado con otra planta no mutante, dio lugar a un híbrido cuyo rendimiento era extremadamente elevado. Resultó que éste poseía una copia sana y otra copia mutada del gen SFT (Single Flower Truss o racimo de una sola flor), responsable de la producción de una hormona vegetal llamada florígeno.

Como su nombre indica, esta fitohormona dice a las plantas cuándo tienen que dejar de producir hojas y empezar a echar flores, que posteriormente se convierten en frutos. En las plantas «sanas», la floración está regulada por un complicado equilibrio entre la concentración del florígeno, que promueve la floración, y la de otra hormona que la retrasa.

El inusual híbrido creado por los científicos sólo presentaba una copia funcional del gen del florígeno, motivo por el que producía más flores en menos tiempo. Además, dicho gen inducía el mismo vigor híbrido en distintas variedades de tomates cultivados en ambientes variados.

«Es el concepto del cuento de Ricitos de Oro», comentó el Dr. Lippman. «Para lograr el máximo rendimiento, el florígeno no debe ser ni excesivo ni escaso. Por eso una mutación en una copia del gen da lugar a la dosis exacta de florígeno necesaria para causar la heterosis.»

Curiosamente, los híbridos resultantes también producían tomates de sabor más dulce e intenso que las plantas progenitoras, lo cual sorprende porque lo normal es que al aumentar el rendimiento se obtengan frutos menos sabrosos.

«Este hallazgo podría repercutir de manera importante en la industria del tomate, que mueve miles de millones de dólares, y en las prácticas agrícolas con las que se pretende sacar el máximo partido a otros cultivos con flor», aseguró el Dr. Lippman.

El equipo de investigadores pretende ahora estudiar si el gen del florígeno cumple una función similar en otros cultivos. «Las plantas mutantes se suelen desechar por temor a que las mutaciones perjudiquen el crecimiento», apuntó el Dr. Lippman. «Pero nuestros resultados indican que el desarrollo de cultivos con mutaciones híbridas podría ser un método para aumentar poderosamente el rendimiento no sólo de los tomates, sino de todos los cultivos.»