Una proteína que aumenta la cosecha

Investigadores argentinos y brasileros descubrieron una proteína que permite duplicar el índice de cosecha en plantas de tomate en condiciones de laboratorio mediante la producción de frutos más pesados y en mayor cantidad.

Se trata del producto de un gen que regula el envío de azúcares desde las hojas a los frutos. Así, el descubrimiento de la función de la proteína “Sugar Partition Affecting” (SPA) “abre las puertas al desarrollo de nuevas estrategias para el aumento de la producción de alimentos”, señaló la autora principal del trabajo que fue publicado en conjunto entre el INTA, CONICET y la Universidad de São Paulo, en Brasil, Luisa Bermúdez.

Por su parte, el investigador adjunto del CONICET y jefe del grupo de genómica estructural y funcional de especies de Solanáceas del Instituto de Biotecnología del INTA Castelar, Fernando Carrari, agregó que este descubrimiento es “un aporte modesto al entendimiento de la funcionalidad del genoma de esta especie ya que se trata de entender el rol de un solo gen que, en términos agronómicos, pareciera tener una función importante ya que modifica parámetros productivos”.

Es que al “silenciarlo”, la eficiencia en la exportación de azúcares desde las hojas hacia los frutos se duplica ya que, al utilizar los mismos recursos por hectárea (fertilizantes, agroquímicos, riego, etc.), su rendimiento aumenta considerablemente.

Según explicó la investigadora del CONICET, que se desempeña en el INTA Castelar, luego de la fotosíntesis, la cantidad de sacarosa que llega a los frutos es regulada, entre otros mecanismos, por complejos proteicos en los cuales participa la SPA y, “si bien hay muchos otros factores que afectan este transporte, lo que vimos es que cuando alteramos los niveles de esta proteína en tomate, ese pasaje se ve afectado”.

De esta manera, cuando los investigadores lo ‘apagaron’ se dieron cuenta de que se desarrollaban mayor cantidad de frutos que en las plantas donde estaba ‘prendido’.

Esta funcionalidad (o falta de ella) podría ser de gran utilidad para los productores que buscan incrementar cada vez más la eficiencia de los cultivos mediante distintas estrategias relacionadas con el manejo del suelo, la utilización de agroquímicos y las mejoras genéticas.

Bermúdez destacó que estas actividades, “al margen de aumentar la producción, alcanzan un punto en el que la cantidad de insumos deja de ser limitante ya que genéticamente estas plantas están programadas para producir una determinada cantidad de frutos”.

Por ello, el análisis funcional de los genomas, en combinación con estrategias de ingeniería genética, buscan identificar factores clave relacionados con la calidad y el rendimiento, con el fin de mejorar las especies que se cultivan actualmente a partir de la alteración de genes que ya se encuentran presentes en esa especie, por lo que no son consideradas “transgénicas”.

En este sentido, sólo en el tomate se conocen hasta hoy cerca de 130 genes candidatos que se encuentran asociados con caracteres de interés agronómico y el equipo de trabajo argentino-brasilero se concentró en los que estaban más relacionados con una mayor productividad y mejor calidad nutricional.

Pero también descubrieron que el gen que produce la proteína SPA estaba relacionado con otros procesos que determinan cuánto carbono fijado por la planta se exporta a los frutos y cuánto es utilizado en los tejidos fotosintéticos.

Según comentó Carrari, al grupo de trabajo le interesa estudiar los genes asociados a la calidad de los frutos, sin embargo, “muchas veces aparecen resultados nuevos, no esperados, que nos hacen re-pensar nuestras hipótesis” por lo cual, el abordaje sistémico a los problemas culminan (o comienzan) con nuevas líneas de trabajo.

Patente y futuro

Actualmente, los equipos argentino y brasilero trabajan en la generación de una patente que les permita probar la existencia y eficacia de esta proteína en ensayos a campo. En este sentido, Bermúdez manifestó que “lo esperable” es que en esas condiciones las plantas se comporten de la misma manera que lo hicieron en las pruebas de laboratorio ya que la función de la proteína no parece estar directamente relacionada con factores abióticos.

Una vez lograda la patente, es probable que los resultados de la investigación puedan ser utilizados en programas de mejoramiento. En este sentido, con la publicación del trabajo, los investigadores dejaron abierta la posibilidad para que otros equipos puedan observar cómo se comporta este gen en otros cultivos de importancia agronómica con el fin de comprobar si tendría el mismo efecto que en el tomate.

Por último, la investigadora aclaró que, si bien aún no se han realizado pruebas organolépticas sobre los frutos, se observó que algunos contenidos de azúcares se modificaron en los frutos, por lo cual “esto podría redundar, a su vez, en tomates con gusto diferencial”.

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