¿Fresas, arándanos, moras, frambuesas y ... macetas? Una fruta poco conocida del tamaño de una canica podría convertirse en el próximo gran cultivo de bayas de la agricultura.
Para preparar el groundcherry Physalis pruinosa para la agricultura convencional, el investigador del Instituto Médico Howard Hughes, Zachary Lippman, Joyce Van Eck en el Instituto Boyce Thompson, y sus colegas combinaron genómica y edición de genes para mejorar rápidamente rasgos como el tamaño de la fruta, la forma de la planta y la producción de flores.
Sus resultados muestran que es posible tomar una planta que es prácticamente silvestre y acercarla a la domesticación en cuestión de años. El equipo describe su trabajo, un atajo sobre las técnicas tradicionales de reproducción, 1 de octubre de 2018, en la revista Plantas naturales .
"Creo firmemente que con el enfoque correcto, la planta de tierra podría convertirse en un cultivo de bayas importante", dice Lippman, un científico de plantas en el Laboratorio Cold Spring Harbor. Algunos científicos podrían considerar la idea como un alcance, agrega. "Pero creoahora estamos en un lugar donde la tecnología nos permite llegar ".
Nuevos gustos
Para los productores, los nuevos cultivos significan una oportunidad para diversificarse y ofrecer más opciones a los consumidores. La próxima gran baya ha eludido a los productores de alimentos durante años, dice Lippman. Groundcherries son candidatos atractivos porque son tolerantes a la sequía y tienen un sabor atractivo.para saborear la fruta para comprender completamente su complejidad, dice Lippman, quien la describe como tropical pero agria, a veces con toques de vainilla.
Groundcherries también llamadas "cáscaras de cereza" y "tomates de fresa" son nativas de América Central y del Sur y pertenecen a un grupo de plantas conocidas como cultivos huérfanos. Se cultivan como cultivos a pequeña escala, regionalmente o para su subsistencia.Los cultivos huérfanos rara vez llegan a la agricultura convencional debido a limitaciones como la vida útil deficiente o la baja productividad.
Lippman dice que mejorar estas plantas para la producción a gran escala a través de la reproducción es una gran inversión de tiempo y dinero. Puede llevar de una década a miles de años domesticar un cultivo de la naturaleza. Los investigadores y los productores necesitan descubrirlo.la genética de la planta, las adaptaciones y cómo cultivarla.
Es por eso que pocos cultivos huérfanos se convierten en nombres familiares. La quinua, el grano esponjoso y rico en proteínas que ahora es estándar en los supermercados, ha subido en las filas agrícolas, pero otros cultivos huérfanos como el maní, teff y caupí siguen siendo relativamente desconocidos fuera de suregiones de origen.
Es posible que algunos consumidores ya estén familiarizados con el cultivo de tierra, como su pariente, el tomatillo, las frutas anaranjadas están cubiertas de cáscaras finas y parecidas al papel. Ocasionalmente aparecen en los mercados de granjeros de EE. UU., Donde "venden como hotcakes", dice LippmanMartha Stewart tiene una receta que sugiere rociarlos con aceite de oliva. Pero los molinos no son fáciles de cultivar. Ahora, Lippman cree que los rasgos que él y Van Eck han introducido pueden posicionar la fruta para la producción a gran escala.
Un enfoque no convencional
El trabajo de los investigadores establece cómo la edición del genoma puede dar una ventaja agrícola a los cultivos huérfanos como el groundcherry. Actualmente, los científicos utilizan la edición del genoma para diseñar rasgos deseables en cultivos convencionales como el maíz, la soja y muchos otros. Pero hasta ahora, nadie había tenidousó la técnica para reforzar rasgos deseables en cultivos huérfanos.
Para preparar el suelo para los estantes de las tiendas, Lippman y Van Eck necesitaban abordar algunas de las deficiencias de la planta. Los investigadores querían hacer que su forma de maleza fuera más compacta, sus frutos más grandes y sus flores más prolíficas. Usaron un tripleenfoque para abordar el problema: el equipo secuencia una muestra del genoma de la planta, descubrió cómo usar la herramienta de edición del genoma CRISPR en la planta e identificó los genes que subyacen a los rasgos indeseables de la planta.
Ese trabajo genético se basó en estudios previos que Lippman y otros ya han hecho en tomates. Saber qué genes controlan ciertos rasgos de los tomates les permite a los investigadores encontrar y manipular esos mismos genes en la tierra distante relacionada.
Luego, Lippman quiere afinar los rasgos de la planta de cultivo que han comenzado a mejorar y manipular características adicionales como el color y el sabor de la fruta. Señala que todavía será necesario un poco de fitomejoramiento tradicional para perfeccionar la planta de cultivo como cultivo principal. Y élno se puede decir exactamente cuándo la fruta podría llegar al mercado. Para lanzar una nueva variedad, primero será necesario navegar por los derechos de propiedad intelectual CRISPR.
Lippman espera que el trabajo de su equipo inspire a los investigadores a examinar otros cultivos huérfanos con parientes bien estudiados y considerar cómo esos cultivos también tienen potencial para una domesticación rápida.
"Se trata de demostrar lo que ahora es posible", dice.
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Materiales proporcionado por Instituto Médico Howard Hughes . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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