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Sábado 29 de Marzo de 2014

Descubren una proteína que logra duplicar rindes del cultivo de tomate

La SPA regula el envío de azúcares desde las hojas a los frutos. Su modificación genera frutos más pesados y en mayor cantidad.

Un equipo de investigadores argentinos y brasileños detectaron una proteína que permite duplicar el índice de cosecha del cultivo de tomate y logra producir frutos más pesados y en mayor cantidad.

Se trata de una investigación que llevaron adelante científicos del Inta-Conicet y de la Universidad de San Pablo (Brasil), quienes comprobaron que la proteína "Sugar Partition Affecting" (SPA) regula el envío de azúcares desde las hojas a los frutos. De esta manera, su modificación genera un aumento significativo de los rendimientos del cultivo de tomate al producir frutos más pesados y en mayor cantidad.

Este avance "abre las puertas al desarrollo de nuevas estrategias para el aumento de la producción de alimentos", expresó Luisa Bermúdez, autora principal del trabajo que fue publicado en conjunto entre el Inta y la Universidad de San Pablo.

Fernando Carrari, jefe del grupo de genómica estructural y funcional de especies de solanáceas del Instituto de Biotecnología del Inta Castelar, señaló que este descubrimiento es "un aporte modesto al entendimiento de la funcionalidad del genoma de esta especie ya que se trata de entender el rol de un solo gen que, en términos agronómicos, pareciera tener una función importante debido a que modifica parámetros productivos".

La investigación.Según explicó Bermúdez, luego de la fotosíntesis la cantidad de sacarosa que llega a los frutos es regulada, entre otros mecanismos, por complejos proteicos en los que participa la SPA y, "si bien hay muchos otros factores que afectan este transporte, lo que vimos es que cuando alteramos los niveles de esta proteína en tomate, ese pasaje se ve afectado".

Al "silenciar a la proteína", la eficiencia en la exportación de azúcares desde las hojas hacia los frutos se duplica ya que, al utilizar los mismos recursos por hectárea (fertilizantes, agroquímicos, riego, etc.), su rendimiento aumenta considerablemente.

De esta manera, cuando los investigadores la "desactivaron" se dieron cuenta de que se desarrollaban mayor cantidad de frutos que en las plantas donde estaba "activada".

Esta funcionalidad —o falta de ella— podría ser de gran utilidad para los productores que buscan incrementar cada vez más la eficiencia de los cultivos mediante distintas estrategias relacionadas con el manejo del suelo, la utilización de agroquímicos y las mejoras genéticas.

Bermúdez destacó que estas actividades, "al margen de aumentar la producción, alcanzan un punto en el que la cantidad de insumos deja de ser limitante debido a que genéticamente estas plantas están programadas para producir una determinada cantidad de frutos".

Genomas en estudio. El análisis funcional de los genomas, en combinación con estrategias de ingeniería genética, busca identificar factores clave relacionados con la calidad y el rendimiento. El objetivo es mejorar las especies que se cultivan en la actualidad a partir de la alteración de sus propios genes. Por lo que no son consideradas "transgénicas".

En este sentido, sólo en el tomate se conocen hasta hoy cerca de 130 genes candidatos asociados con caracteres de interés agronómico. El equipo de trabajo argentino-brasilero se concentró en los que estaban más relacionados con una mayor productividad y mejor calidad nutricional.

Además, determinaron que el gen que produce la proteína SPA está relacionado con otros procesos: cuánto carbono fijado por la planta se exporta a los frutos y cuánto es utilizado en los tejidos fotosintéticos.

Según explicó Carrari, al grupo de trabajo le interesa estudiar los genes asociados a la calidad de los frutos, sin embargo, "muchas veces aparecen resultados nuevos, no esperados, que nos hacen repensar nuestras hipótesis". Por lo cual, el abordaje sistémico a los problemas culminan, o comienzan, con nuevas líneas de trabajo.

Patente y futuro. En la actualidad, el equipo argentino-brasilero trabaja en la generación de una patente que les permita probar la existencia y eficacia de esta proteína en ensayos a campo.

En este sentido, Bermúdez explicó que "lo esperable" es que, en esas condiciones, las plantas se comporten de la misma manera que lo hicieron en las pruebas de laboratorio debido a que la función de la proteína no parece estar directamente relacionada con factores abióticos.

Una vez lograda la patente, los resultados de la investigación podrían ser utilizados en programas de mejoramiento. En este sentido, con la publicación del trabajo en la revista "Plant Journal", los investigadores dejaron abierta la posibilidad para que otros equipos puedan observar cómo se comporta este gen en otros cultivos de importancia agronómica con el fin de comprobar si tendría el mismo efecto que en el tomate.

Por último, la investigadora aclaró que, si bien aún no se realizaron pruebas organolépticas sobre los frutos "observamos que algunos contenidos de azúcares se modificaron, por lo cual esto podría redundar en tomates con gusto diferencial".

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