Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Esta planta silvestre podría ser la próxima fresa


¿Fresas, arándanos, moras, frambuesas y … cerezas? Una fruta poco conocida del tamaño de una canica podría convertirse en la próxima gran cosecha de la agricultura.


Instituto Médico Howard Hughes

Para preparar el groundcherry ( Physalis pruinosa ) para la agricultura convencional, el investigador del Instituto Médico Howard Hughes, Zachary Lippman, Joyce Van Eck, del Instituto Boyce Thompson, y sus colegas combinaron la genómica y la edición de genes para mejorar rápidamente características como el tamaño de la fruta , la forma de la planta y la flor. producción.

Sus resultados muestran que es posible tomar una planta que es prácticamente silvestre y acercarla a la domesticación en cuestión de años. El equipo describe su trabajo, un atajo en torno a las técnicas tradicionales de reproducción, 1 de octubre de 2018, en la revista Nature Plants .

«Creo firmemente que con el enfoque correcto, el groundcherry podría convertirse en una cosecha importante de bayas», dice Lippman, un científico de plantas del laboratorio Cold Spring Harbor. Algunos científicos podrían considerar la idea como un alcance, agrega. «Pero creo que ahora estamos en un lugar donde la tecnología nos permite llegar».

Nuevos gustos

Para los agricultores, los nuevos cultivos significan una oportunidad para diversificar y ofrecer más opciones a los consumidores. La próxima baya importante ha eludido a los productores de alimentos durante años, dice Lippman. Las cerezas molidas son candidatas atractivas porque son tolerantes a la sequía y tienen un sabor atractivo. Tienes que probar la fruta para comprender completamente su complejidad, dice Lippman, quien la describe como tropical pero amarga, a veces con notas de vainilla.

Esta planta silvestre podría ser la próxima fresa.
La forma en que Zachary Lippman y sus colegas acercaron la maleza a la domesticación utilizando la genómica y la genética. Crédito: HHMI

Las cerezas de tierra (también llamadas «cerezas de cáscara» y «tomates de fresa») son nativas de América Central y del Sur y pertenecen a un grupo de plantas conocidas como cultivos huérfanos. Se cultivan como cultivos de pequeña escala, regionalmente o para subsistencia. Los cultivos huérfanos rara vez llegan a la agricultura convencional debido a limitaciones como la poca vida útil o la baja productividad.

La mejora de estas plantas para la producción a gran escala mediante la reproducción es una gran inversión de tiempo y dinero, dice Lippman. Puede llevar desde una década hasta miles de años domesticar una cosecha de la naturaleza. Los investigadores y cultivadores necesitan descubrir la genética de la planta, las adaptaciones y cómo cultivarla.

Es por eso que pocos cultivos huérfanos se convierten en nombres familiares. La quinua, el grano esponjoso y rico en proteínas que ahora es estándar en los supermercados, ha aumentado en los rangos agrícolas, pero otros cultivos huérfanos como el maní, el teff y el caupí siguen siendo relativamente desconocidos fuera de sus regiones de origen.

Es posible que algunos consumidores ya estén familiarizados con el groundcherry, como su pariente, el tomatillo, las frutas naranjas están cubiertas de cáscaras finas y de papel. De vez en cuando aparecen en los mercados de agricultores de EE. UU. Donde «se venden como pan caliente», dice Lippman. (Martha Stewart tiene una receta que sugiere rociarlos con aceite de oliva). Pero las cerezas molidas no son fáciles de cultivar. Ahora, Lippman cree que los rasgos que él y Van Eck han introducido pueden posicionar la fruta para la producción a gran escala.

Un enfoque poco convencional.

El trabajo de los investigadores establece cómo la edición del genoma puede dar a los cultivos huérfanos como el groundcherry una ventaja agrícola. Los científicos actualmente utilizan la edición del genoma para diseñar rasgos deseables en cultivos convencionales como el maíz, la soja y muchos otros. Pero hasta ahora, nadie había usado la técnica para reforzar rasgos deseables en cultivos huérfanos.

Esta planta silvestre podría ser la próxima fresa.
Los científicos utilizaron un enfoque que combina la genómica y la genética para mejorar la productividad de las flores de Groundcherry, la forma de la planta y el tamaño de la fruta. Crédito: Sebastian Soyk

Para preparar el groundcherry para los estantes de las tiendas, Lippman y Van Eck debían abordar algunas de las deficiencias de la planta. Los investigadores querían que su forma de hierba fuera más compacta, sus frutos más grandes y sus flores más prolíficas. Utilizaron un enfoque de tres frentes para abordar el problema: el equipo secuenció una muestra del genoma de Groundcherry, descubrió cómo utilizar la herramienta de edición de genoma CRISPR en la planta, e identificó los genes subyacentes a los rasgos indeseables del groundcherry.

Ese trabajo genético se basó en estudios previos que Lippman y otros ya han hecho en tomates. Saber qué genes controlan ciertos rasgos del tomate permite que los investigadores encuentren y manipulen esos mismos genes en la groundgerry relacionada a distancia.

A continuación, Lippman desea afinar los rasgos de la maleza que han comenzado a mejorar y manipular características adicionales como el color y el sabor de la fruta. Señala que aún será necesario un cultivo tradicional de plantas para perfeccionar el groundcherry como un cultivo convencional. Y no puede decir exactamente cuándo llegará la fruta al mercado. La liberación de una nueva variedad requerirá primero navegar por los derechos de propiedad intelectual de CRISPR.

Lippman espera que el trabajo de su equipo inspire a los investigadores a examinar otros cultivos huérfanos con parientes bien estudiados y considere cómo esos cultivos también tienen potencial para una rápida domesticación.

«Se trata de demostrar lo que ahora es posible», dice.

Más información: Zachary H. Lemmon et al, Mejora rápida de los rasgos de domesticación en un cultivo huérfano mediante la edición del genoma, Nature Plants (2018). DOI: 10.1038 / s41477-018-0259-x 

Referencia del diario: Plantas naturales.  

Proporcionado por: Instituto Médico Howard Hughes

Información de: phys.org


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