Según un estudio publicado en Nature Plants , los científicos chinos han dilucidado el mecanismo de formación de la forma del fruto en los tomates y han desarrollado tomates frescos para la recolección mecánica.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
A principios de la década de 1960, la mutación fs8.1 provocó un cambio de forma en el fruto del tomate de redondo a bloque, lo que mejoró en gran medida la tolerancia al estrés del fruto del tomate y provocó un cambio importante en el procesamiento del tomate, desde la cosecha manual tradicional a la producción mecanizada. Dado que fs8.1 se encuentra en una región heterocromática, el gen subyacente no había sido identificado previamente.
En este estudio, investigadores dirigidos por el Prof. LI Chuanyou del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo (IGDB) de la Academia de Ciencias de China informaron sobre la clonación, la caracterización funcional y la aplicación de reproducción de fs8.1.
Demostraron que la mutación fs8.1 tiene un efecto promotor más fuerte sobre la proliferación celular en la pared del ovario que en la columela, lo que da como resultado una forma de fruto alargada. Luego identificaron el gen FS8.1 y descubrieron que codifica un factor GT-2 no canónico que carece del dominio de unión al ADN trihélice característico.
Estudios adicionales demostraron que FS8.1 activa el gen inhibidor del ciclo celular SlKRP2 formando un módulo transcripcional con el factor GT-2 canónico SlGT-16. En los ovarios de tipo salvaje (WT), los niveles de expresión tanto de FS8.1 como de SlGT-16 son más altos en las paredes del ovario que en la columela.
Como resultado, la expresión de SlKRP2 es mayor en las paredes del ovario que en la columela, lo que da como resultado frutos redondos. Sin embargo, en los ovarios mutantes fs8.1, FS8.1 no es funcional. Por tanto, la expresión de SlKRP2 es menor en las paredes del ovario que en la columela, lo que da como resultado frutos alargados.
Sorprendentemente, fs8.1 estuvo ausente en las variedades frescas del mercado. En comparación con el fruto del tomate procesado, el fruto del tomate fresco para el mercado es de mayor calidad en términos de nutrición y sabor. Sin embargo, los tomates frescos del mercado pueden experimentar un grave deterioro relacionado con los frutos rojos durante la cosecha, el transporte y el almacenamiento.
Se han utilizado mutaciones naturales relacionadas con la maduración para mejorar la firmeza de la fruta. Sin embargo, a menudo afectan negativamente al color, el sabor y la calidad nutricional. fs8.1 no afecta la maduración del fruto. Por lo tanto, la clonación de FS8.1 ofrece una forma potencial de rediseñar tomates frescos para el mercado para una producción mecanizada sin comprometer la calidad.
De hecho, la eliminación de FS8.1 en el cultivar para el mercado fresco resultó en una mayor resistencia a la compresión. Es importante destacar que esta estrategia no afecta los índices clave de calidad de la fruta madura, incluido el contenido de sólidos solubles totales y los niveles de azúcares, ácidos y licopeno.
Además, la mutación simultánea de FS8.1 y SP, que controla el crecimiento indeterminado de los tomates , convirtió plantas de tomate indeterminadas para el mercado fresco que producen frutos redondos en plantas determinadas que producen frutos cuadrados adecuados para la recolección mecánica.
Más información: Qiang Zhu et al, Rediseño de la forma del fruto del tomate para la producción mecanizada, Nature Plants (2023). DOI: 10.1038/s41477-023-01522-w
