Domesticar cultivos en solo una generación, ya es posible gracias a la edición genética

DICYT - La humanidad ha ido modificando durante miles de años las propiedades de plantas silvestres, como lo eran el trigo y el maíz, para adaptarlas a sus necesidades, como por ejemplo, obtener un mayor rendimiento. Pero un “efecto secundario” de esta situación ha sido la reducción de la diversidad genética o la pérdida de propiedades útiles, como demuestran la susceptibilidad a enfermedades, la falta de sabor o un contenido reducido de vitaminas y nutrientes en las variedades modernas.
 

Ahora, por primera vez, un equipo de científicos de Brasil –Universidad de São Paulo-, Estados Unidos y Alemania ha creado un nuevo cultivo a partir de una planta silvestre en una sola generación, utilizando CRISPR-Cas9, un moderno proceso de edición genética. En el tomate silvestre que han utilizado se ha introducido una variedad de características de cultivo sin perder las valiosas propiedades de la planta silvestre. Los resultados se han publicado en la revista ‘Nature Biotechnology’.
 

"Este método nos permite comenzar desde cero un nuevo proceso de domesticación", subraya el biólogo Jörg Kudla, de la Universidad de Münster (Alemania), cuyo equipo está involucrado en el estudio. "Al hacerlo, podemos utilizar todo el conocimiento sobre genética de plantas y domesticación de plantas que los investigadores han acumulado en las últimas décadas. Podemos preservar el potencial genético y las propiedades particularmente valiosas de las plantas silvestres y, al mismo tiempo, producir las deseadas características de los cultivos modernos en muy poco tiempo", agrega.
 

Los investigadores eligieron ‘Solanum pimpinellifolium’ como especie de planta madre, un pariente de los tomates silvestres de América del Sur y progenitor del tomate cultivado moderno. Los frutos de esta planta tienen el tamaño de los guisantes y un rendimiento bajo, dos propiedades que lo hacen inadecuado como cultivo. Por otro lado, el fruto es más aromático que los tomates modernos, que han perdido parte de su sabor debido a la agricultura. Además, la fruta silvestre contiene más licopeno, un antioxidante que supone un interesante ingrediente.
 

El equipo modificó la planta silvestre utilizando el multiplex CRISPR-Cas9 , realizando pequeñas modificaciones en seis genes. Estos genes decisivos ya habían sido reconocidos por los investigadores en los últimos años y se consideran la clave genética de las características del tomate domesticado. En concreto, los investigadores produjeron un fruto tres veces más grande -correspondiente al tamaño de un tomate cherry-, diez veces más frutos, una forma más ovalada –una propiedad popular porque, cuando llueve, las frutas redondas se abren más rápido que las ovaladas- y un crecimiento más compacto.
 

Asimismo, se dobló el contenido de licopeno en la nueva raza de tomate frente al silvestre, lo que supone unas cinco veces más licopeno que el que presentan los tomates cherry convencionales, según la información de la Universidad de Munich recogida por DiCYT.

"Esta es una innovación decisiva que no puede lograrse mediante ningún proceso de reproducción convencional con tomates cultivados actuales", apunta Jörg Kudla. "El licopeno puede ayudar a prevenir el cáncer y las enfermedades cardiovasculares. Por lo tanto, desde el punto de vista de la salud, el tomate que hemos creado probablemente tenga un valor adicional en comparación con los tomates cultivados convencionales y otras verduras que contienen licopeno en cantidades muy limitadas", concluye.

	Refencia
	Zsögön, A., Čermák, T., Naves, E. R., Notini, M. M., Edel, K. H., Weinl, S., ... & Peres, L. E. P. (2018). De novo domestication of wild tomato using genome editing. Nature biotechnology.