Un investigador de Cornell completó un programa de décadas para desarrollar nuevas variedades de tomate que resistan naturalmente a las plagas y limiten la transmisión de enfermedades virales por insectos.
Martha Mutschler-Chu, fitomejoradora y genetista que dirige el programa, depositó recientemente un conjunto inicial de líneas de investigación de tomates resistentes a insectos en el sistema de germoplasma del Departamento de Agricultura de EE. estar disponible para que cualquier persona acceda a las plantas para la investigación.
Esta primavera, Mutschler-Chu completará el desarrollo de un nuevo conjunto de 20 líneas de élite, que luego se pondrán a disposición de cualquier empresa de semillas interesada, que puede convertir las características resistentes a plagas en variedades comerciales. La obtención de nuevas variedades podría llevar a las empresas de semillas hasta cinco años antes de que comiencen a vender nuevas variedades resistentes a los insectos.
Para los productores, estos beneficios ofrecerán menos pérdidas de cultivos y daños a la fruta, al mismo tiempo que eliminarán o reducirán el uso de pesticidas y protegerán el medio ambiente.
La resistencia a plagas en estos tomates se adaptó de un tomate silvestre originario de Perú, Solanum pennellii. El tomate andino tiene pequeños pelos llamados tricomas que excretan gotitas de compuestos de azúcar, llamados acilazúcares, que repelen a los insectos. De esta manera, las plantas disuaden de manera segura y natural a una amplia variedad de insectos, evitando que se alimenten, coman hojas y transfieran virus, o pongan huevos, donde las larvas podrían dañar las plantas.
″Las nuevas líneas combinan plantas y frutas de mejor calidad con altos niveles de azúcares acilados, una combinación que las empresas de semillas necesitan para transmitir el rasgo de azúcares acilados a las variedades comerciales″, dijo Mutschler-Chu, profesor emérito de la Sección de Fitomejoramiento y Genética de la Facultad de Ciencias Integrativas de las Plantas. , parte de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida.
En pruebas de campo y laboratorio de las líneas iniciales de investigación, científicos de plantas de Cornell y otros siete socios universitarios (Universidad Estatal de Carolina del Norte; Universidad de Georgia, Universidad Clemson; Universidad de Florida; Universidad de California, Davis; Universidad de California, Riverside; y Tennessee Tech University) descubrió que los niveles y la forma correctos de acilazúcares controlaban los trips de las flores occidentales que propagan el virus de la marchitez manchada y las moscas blancas de la batata, que transmiten el virus del enrollamiento amarillo de la hoja. Como resultado, un número significativamente menor de plantas se infectaron con estas devastadoras enfermedades y, en las pruebas de campo, esas infecciones ocurrieron al final de la temporada.
″Para un mejor control de virus, sugerí que las empresas de semillas utilicen un enfoque de doble capa: crear híbridos con el rasgo de acilazúcar y genes estándar de resistencia a virus″, dijo Mutschler-Chu. Si los insectos logran infectar una planta con un virus a pesar de los acilazúcares, los genes resistentes a virus brindan protección adicional.
″Es un sistema que protegerá la utilidad de los genes de resistencia del virus porque si hay menos virus ingresando a una planta, la probabilidad de que el virus tenga una mutación aleatoria que genere una cepa que supere la resistencia también disminuye″, dijo Mutschler-Chu. Del mismo modo, dado que los acilazúcares no son tóxicos y no matan a los insectos, hay menos presión de selección para que los insectos se vuelvan tolerantes, por lo que se adaptan más lentamente al repelente.
Las nuevas líneas de élite, que pronto estarán disponibles para las empresas de semillas, han eliminado de sus genomas la mayoría de los genes silvestres de S. pennellii que promueven rasgos agronómicamente indeseables. Mutschler-Chu retuvo genes críticos de acilazúcar mientras eliminaba muchos otros genes salvajes que causaban rasgos negativos como exceso de ramas, frutos pequeños y mal sabor. Si bien las líneas de investigación iniciales contenían aproximadamente un 12 % de ADN silvestre de S. pennellii, las líneas más nuevas se han reducido a aproximadamente un 2,5 % de ADN silvestre.
En términos más amplios, el trabajo demuestra prácticamente un proceso para incorporar un rasgo valioso, basado en un compuesto natural seguro, controlado por numerosos genes, y que es efectivo contra virus y múltiples plagas, estrategia que también podría beneficiar a otros cultivos, Mutschler-Chu dicho.
Si bien las líneas de élite se lanzarán de forma no exclusiva para que cualquier compañía de semillas cultive rasgos en sus variedades comerciales, deberán solicitar una licencia con el Centro de Licencias Tecnológicas de Cornell antes de poder vender semillas.
El trabajo fue financiado por la Iniciativa de Investigación de Agricultura y Alimentos del USDA.
Fuente: Universidad de Cornell
