Retrasar la maduración de la planta del tomate aumenta su rendimiento

MADRID 27 Dic. (EUROPA PRESS) -

Una investigación del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), en Estados Unidos, sugiere que se puede lograr un aumento en el rendimiento de la planta del tomate mediante la manipulación de un temporizador molecular o 'reloj de la maduración', que determina el número de ramas con flores o inflorescencias.

Uno de los autores del estudio, publicado en 'Proceedings of the National Academy of Sciences', Zach Lippman, ha explicado que se ha observado que un retraso en el reloj de maduración produce más ramas con inflorescencias, lo que a su vez se traduce en más flores y, en definitiva, en más frutas.

El nuevo estudio involucró una comparación de alta resolución a nivel del genoma de poblaciones de células madre de tres variedades de tomate, cada una con diferentes arquitecturas de ramificación.

Cuando una planta está lista para florecer, las poblaciones de células madre, llamadas meristemas apicales, dejan de producir hojas y comienzan a producir flores mediante su transformación en meristemas de inflorescencia. Dependiendo de la variedad del tomate, los meristemas de inflorescencia pueden producir sólo una rama con unas pocas flores dispuestas en zig-zag (patrón común), o varias ramas con docenas de flores, como ocurre en las plantas silvestres del tomate, nativas de América del Sur.

Aunque la mayoría de las variedades domesticadas, cultivadas para producir fruto comestible, producen una sola rama de inflorescencia con unas pocas flores, algunas variedades producen decenas de ramas con cientos de flores. "Aunque se podría pensar que toda esta ramificación es buena, una ramificación excesiva no es un rasgo deseable, ya que la planta gasta tanta energía desarrollando flores en las ramas que acaba por no tener recursos para producir frutos", ha explicado Lippman, quien ha añadido que, "es necesario que haya un equilibrio".

En este sentido, estudios anteriores han planteado que la extrema ramificación puede ser el resultado de una pausa o un retraso en la maduración de los meristemas de inflorescencia, haciendo que broten ramas extra en lugar de poner fin a su crecimiento.

"Estos trabajos anteriores y el que se acaba de elaborar, hacen alusión a la existencia de un temporizador o un reloj", ha afirmado Lippman. Además, ha indicado que "en este estudio se quería definir este reloj en la resolución más alta, según los genes que modulan el ritmo de maduración de los meristemas, para encontrar los genes que definen el reloj".

Utilizando un enfoque de la biología de sistemas y tecnología de nueva generación de secuenciación para capturar el transcriptoma -la actividad de todos los genes en el genoma- de las células madre en cinco diferentes etapas de maduración, el equipo identificó cerca de 4.000 genes que representan el reloj. Con la ayuda del biólogo computacional Michael Schatz, el equipo, que incluye a los investigadores Soon-ju Park y Ke Jiang, comparó los relojes de una variedad mutante sometida a extrema ramificación con un pariente silvestre del Perú de ramificación modesta.

Este análisis reveló que las diferencias sutiles en la actividad de los genes del reloj podrían alterar la arquitectura de ramificación. Según Lippman, los datos muestran que los parientes silvestres del tomate han evolucionado para retrasar ligeramente la maduración, lo que conduce a que desarrollen tan sólo unas pocas ramas más, y dupliquen el número de flores y frutos en comparación con lo que normalmente se encuentra en los tomates cultivados.