El tomate Solanum lycopersicum es uno de los cultivos frutales más valiosos del mundo con un valor global anual de más de $ 50 mil millones.Comemos tantos que también juegan un papel importante en nuestra dieta al proporcionar valiosas vitaminas, minerales y fitoquímicos que promueven la salud.Los fitomejoradores están trabajando continuamente para proporcionar variedades de tomate de alto rendimiento, mejor sabor, más nutritivas y duraderas, pero algunas de las variedades de mejor sabor se suavizan rápidamente y pueden tener una vida útil corta.
Los mecanismos precisos involucrados en el ablandamiento del tomate han sido un misterio hasta ahora. La investigación dirigida por Graham Seymour, profesor de biotecnología vegetal en la Facultad de Biociencias de la Universidad de Nottingham, ha identificado un gen que codifica una enzima que desempeña un papel crucialen el control del ablandamiento de la fruta de tomate.
Los resultados, publicados en la revista académica Biotecnología de la naturaleza , podría allanar el camino para nuevas variedades de tomates de mejor sabor con una vida mejorada después de la cosecha a través del fitomejoramiento convencional.
El estudio TomNet fue realizado por el profesor Seymour en colaboración con el profesor Paul Fraser en Royal Holloway, Universidad de Londres. Fue financiado por el Consejo de Investigación de Biotecnología y Ciencias Biológicas BBSRC y Syngenta Seeds, un proveedor de semillas de hortalizas para elmercado global.
El profesor Seymour dijo: "Para apoyar a la industria del tomate y mejorar aún más la satisfacción del consumidor con las nuevas variedades de tomate, un objetivo científico importante ha sido identificar genes que permitan el control específico del ablandamiento de la fruta sin afectar otros aspectos de la maduración. Tal trabajo permitiríaexcelente sabor a fruta y desarrollo de color, combinado con una vida útil mejorada "
Gran avance en biología vegetal y desarrollo de frutos
En la cadena de suministro moderna, la vida útil es crítica. Para reducir el desperdicio, esto a menudo se extiende desarrollando híbridos que se crían para incluir mutaciones naturales que retrasan todo el proceso de maduración. Pero mejorar la vida útil de esta manera a menudo puede tener un efecto perjudicial en el sabory color.
La cuestión de cómo la fruta del tomate desarma sus paredes celulares y se ablanda durante la maduración ha dejado perplejos a los investigadores durante más de dos décadas. Esta investigación ha encontrado la clave para desacoplar el ablandamiento de los otros aspectos de la calidad de la fruta.
El profesor Seymour y su equipo han identificado un gen que codifica una pectato liasa que normalmente degrada la pectina en las paredes celulares del tomate durante la maduración.
El profesor Seymour dijo: "En experimentos de laboratorio hemos demostrado que si este gen se desactiva, la fruta se ablanda mucho más lentamente, pero aún muestra cambios normales en el color y la acumulación de compuestos de sabor como ácidos, azúcares y volátiles aromáticos.Existe una variación natural en los niveles de expresión del gen de la pectato liasa en parientes silvestres del tomate cultivado y estos pueden usarse para fines de mejoramiento convencional. Este descubrimiento puede proporcionar un medio para refinar el control del ablandamiento de la fruta en los cultivares modernos de tomate ".
Este último descubrimiento sigue la secuencia del genoma del tomate - investigación publicada en Naturaleza en mayo de 2012 y financiado por BBSRC. El profesor Seymour encabezó la contribución del Reino Unido a este proyecto internacional con colegas del Imperial College y el Instituto James Hutton. El trabajo también se basa en las actividades de BBSRC dirigidas por el profesor Fraser sobre el avance del metaboloma del tomate publicado en Informes científicos de la naturaleza .
El Dr. Charles Baxter de Syngenta dijo: "Este descubrimiento tiene relevancia para el desarrollo de nuevas variedades de tomate a través del fitomejoramiento convencional y es un avance significativo en la comprensión de los procesos involucrados en el desarrollo del fruto, permitiendo un control más refinado de este proceso en el fitomejoramiento"."
Utilizando el fitomejoramiento convencional, las especies silvestres de tomate pueden cruzarse fácilmente con el tomate cultivado. Una especie silvestre, Solanum pennellii, tiene bajos niveles de expresión del gen de la pectato liasa en la fruta. Esta variación genética puede usarse para producir tomates cultivados de ablandamiento lento.
Paul Fraser, profesor de bioquímica en Royal Holloway dijo: "El estudio también muestra cómo se puede alterar con precisión las propiedades de maduración de la fruta sin efectos adversos en la composición química de la fruta. De esta manera, los rasgos del consumidor como el sabor, el color yla calidad nutricional no se ve afectada negativamente y en algunos casos se mejora ".
El profesor Seymour dijo: "Ya tenemos una línea que alberga una sección muy pequeña del genoma de S. pennellii con la forma alternativa del gen de la pectato liasa. Esta línea puede cruzarse con una variedad de élite de tomate. Diferencias de secuencia de ADN entre el pectatoLos genes de liasa del tomate cultivado y S. pennellii se pueden usar como marcadores para seleccionar la progenie de este cruce. Se pueden seleccionar individuos que representen el fondo de la línea elite, pero que también contengan la variante S.pennellii del gen.se lleva a la línea de élite para recuperar completamente este fondo genético. Las líneas elegidas se autopolinizan varias veces para corregir sus características genéticas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nottingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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