Tomates burdeos, desarrollo genético chileno para enfrentar condiciones de estrés como la sequía

Fuente y Fotografía: Chile Bio

Un tomate chileno, cuyo fruto, sus hojas, raíces y hasta sus flores son burdeos, se está desarrollando en Chile.

Francisca Parada, Doctora en Ciencias Biológicas, lleva trabajando en este proyecto desde su posdoctorado en la Universidad de Chile, y ahora planea continuar con esta investigación en el Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), donde entró a trabajar recientemente.

La ingeniera en biotecnología utilizó esta colorida característica primero como un biomarcador, para identificar más rápidamente las características genéticas y cambios en su desarrollo, precisamente por el poco tiempo que tienen estos proyectos y el financiamiento limitado, que hacen que estos desarrollos sean más bien un viaje solitario y quijotesco, con la esperanza de poder llegar a resultados antes de que se acabe el financiamiento o el tiempo del proyecto.

Por ello, para no tener que hacer extracción de ADN y PCR para cada prueba -lo que aumenta los tiempos de trabajo y costos-, usó un marcador visual para identificar rápidamente las plantas que fueron efectivamente transformadas genéticamente. La molécula que se acumula es la betalaína, pigmento que genera el color característico de la betarraga y que tiene un gran poder antioxidante.

Este desarrollo de tomate burdeos, más que una novedad visual o comercial, tiene un fin más bien relacionado al contexto de sequías, cambio climático, y la necesidad de desarrollar mejores alimentos para la población, señala la Dra. Parada a Redagrícola.

"Usé estrategias diversas que me permitieran trabajar con mayor rapidez. Primero, que sea visualmente fácil de determinar cuáles son las plantas que están transformadas, y usando también herramientas tecnológicas novedosas como la biología sintética o CRISPR/Cas-9", explica.

Parada, que en su investigación ha trabajado desde 2016 con hormonas vegetales, específicamente brasinoesteroides, que es una hormona que está involucrada en el crecimiento vegetal, señala que esta hormona también es conocida por participar en la maduración de los frutos, a la resistencia al estrés, ya sea por salinidad, por sequía, por golpe de calor o por metales pesados, entre otras funciones fisiológicas.

"Mi idea de generar estos tomates fue modificar el metabolismo de esta hormona, cambiando la expresión de un par de genes, y evaluar si es que estos cambios generan mayor tolerancia a la sequía".

En esta investigación, generó alrededor de 30 líneas clonales distintas, que se realizan in vitro y posteriormente se traspasan a invernadero en sistemas hidropónicos, donde se realiza el seguimiento.

"La mayor dificultad es que el tomate, si bien no es un cultivo anual como las vides, para generar plantas adultas clonales demoras alrededor de diez meses, por lo que quedas muy corto de tiempo en un proyecto de tres años con fondos postdoctorales".

Una de las formas en que se puede acelerar el mejoramiento genético, acorde a la velocidad de los cambios climáticos que están ocurriendo, es usar tecnologías de edición de genoma que acortan la generación de una nueva variedad vegetal de unos 10 a 5 años.

PRODUCIR MEJOR CON MENOS

"La comunidad científica a nivel global está intentando resolver una serie de problemas que están asociados al cambio climático, que genera varias repercusiones, por ejemplo el incremento de la salinidad de los suelos, sequía y olas de calor, entre otros, por lo que las plantas van a tener que sobrellevar estas condiciones adversas", comenta Parada sobre las motivaciones para esta investigación.

Añade que "el interés científico no solo está puesto en mejorar la tolerancia de las plantas al estrés, sino que también en que se pueda mantener la cantidad y calidad de la producción. Este es uno de los focos principales de investigación del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF) de la Región de O'Higgins".

Este contexto además se cruza con una población mundial que crece de manera exponencial, que no daría abasto frente al tipo de producción agrícola, algo que podría poner en jaque la seguridad alimentaria en las próximas décadas.

Por ello es que la Dra. Parada tiene la idea de traspasar todos los resultados a algún tomate comercial, una vez que esté conforme con el desarrollo obtenido.

Por el momento, la biotecnóloga ha trabajado con el tomate Micro-Tom, que es un poco más pequeño que el cherry y cuenta con la ventaja de crecer más rápido que un tomate tradicional (2 a 3 meses).

"Un par de años atrás, un grupo científicas y científicos alemanes obtuvieron tomates con más betalaína mejorando su contenido nutricional. Si además podemos obtener plantas que sobrevivan a las condiciones adversas, vamos en buen camino hacia mantener la seguridad alimentaria en el futuro", explica la experta.

"La idea es generar más y de mejor calidad, utilizando la menor cantidad de recursos posibles, ya sea tierra disponible para sembrar o agua disponible para el cultivo", concluye.