30/07/2014 | INTA-CONICET
Describen el genoma de una especie de tomate silvestre
Se trata de Solanum pennellii. Este hallazgo abre un camino para el mejoramiento del tomate doméstico.
Fernando Carrari, investigador independiente y Gabriel Lichtenstein, becario doctoral del CONICET junto a Mariana Conte. Foto: Gentileza investigadores.

La especie Solanum pennellii es típica de las regiones andinas de América del Sur donde se ha adaptado al clima y suelo de sus áridos hábitats. Este pariente silvestre del tomate doméstico (Solanum lycopersicum) funciona como una fuente vital de genes de resistencia contra la salinidad del suelo, enfermedades, sequías y temperaturas extremas.

Un estudio publicado en la revista Nature Genetics describe el genoma completo de Solanum pennellii, lo que permitirá descifrar los mecanismos fisiológico-moleculares que determinan características de importancia agronómica y nutricional como rendimiento, resistencia, contenido de vitaminas, sabor, entre otros.

“Esta especie tiene una importancia particular porque si bien no produce frutos comestibles, no está domesticada y no se usa comercialmente, se utiliza como fuente de alelos por su alta resistencia a distintos tipos de estreses tanto bióticos como abióticos”, agrega Fernando Carrari, investigador independiente del CONICET en el Centro de Investigaciones en Ciencias Veterinarias y Agronómicas del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) y uno de los autores del artículo.

Los alelos son cada una de las formas alternativas que presenta un gen y son los encargados de producir variaciones en características heredables. Los científicos descubrieron la estructura de los que están asociados a la resistencia a estreses por sequía y salinidad del suelo. Esa información se encuentra ahora disponible para fines científicos y comerciales que persigan mejorar este cultivo.

Este hallazgo fue posible mediante la utilización de modernas tecnologías de secuenciación de ADN conocidas como Next-Generation Sequencing. Los datos obtenidos son almacenados y procesados en computadoras de muy alta performance. “La bioinformática nos permitió desarrollar herramientas para armar el rompecabezas de datos y así extraer la información de cómo están conformados los cromosomas del tomate”, destaca Gabriel Lichtenstein, becario doctoral del CONICET en la Universidad de Buenos Aires (UBA), quien participó del estudio.

Carrari advierte que esta es la tercera especie de tomate que se secuencia. Las dos primeras en el año 2012, una de las cuales es la especie domesticada, cultivada por los productores y la otra es una especie silvestre que se usa como fuente de alelos silvestres para el mejoramiento. Solanum pennellii es utilizada con el mismo fin pero en menor medida porque no se conocía hasta el momento su genoma ni su estructura y además es una especie más lejana en términos evolutivos a la domesticada.

Por su parte, Lichtenstein explica que el tomate que se consume hoy en día es producto de cientos de años de domesticación en los que los productores fueron seleccionando las características que les interesaban como el sabor o el tamaño.

“En este largo proceso se fue perdiendo variabilidad genética, y es por eso que ya no se logran obtener grandes mejoras al cruzar frutos de Solanum lycopersicum. Algo similar pasa con los perros domésticos, se sabe que son originarios del lobo y a partir de la adaptación se originan distintas especies, donde se seleccionan algunas características a merced de perder otras”, agrega.

Carrari explica que se logra aumentar la variabilidad para características agronómicas mediante el método de introgresión, es decir el pasaje de alelos de una especie a otra. “Hay interés en estas especies porque naturalmente se pueden cruzar, no es necesario hacer transgénesis para transferir los alelos de la especie silvestre a la domesticada y la descendencia es fértil. La ventaja es que no se necesitan tecnologías muy sofisticadas para hacerlo”, concluye.

Asimismo, Lichtenstein destaca que el trabajo demuestra la importancia de preservar las especies silvestres regionales o autóctonas porque por ejemplo, como en este caso, tienen el material genético fresco originario que sirve para mejorar un tomate que estaba perdiendo su posibilidad de mejoramiento. A través de Solanum pennellii se logró recuperar información muy útil que se podría haber perdido o tardado años en rescatar.

Más de 40 investigadores de 7 países diferentes participaron de esta investigación, entre ellos los argentinos Fernando Carrari (INTA-CONICET), Gabriel Lichtenstein (INTA-CONICET) y Mariana Conte (INTA Castelar).

Por Cecilia Leone.

Sobre investigación:

Anthony Bolger. Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology. Alemania.
Björn Usadel. Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology. Alemania.
Alisdair R. Fernie. Planck Institute of Molecular Plant Physiology. Alemania.
Fernando Carrari. Investigador independiente. INTA.
Gabriel Lichtenstein. Becario doctoral. UBA.
Mariana Conte. INTA.