Una cosa es que un árbol de cítricos híbrido tolere la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos (también conocido como Huanglongbing) y otra muy distinta si también produce frutos parecidos a la naranja, especialmente si el jugo es una deliciosa bebida para el desayuno.
por Jan Suszkiw, Servicio de Investigación Agrícola
Ahora, ese santo grial de los rasgos podría estar más cerca, gracias a la investigación química y genética de un equipo de científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y del Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida (UF/IFAS).
Huanglongbing (HLB) se detectó por primera vez en el condado de Miami-Dade de Florida en 2005. Desde entonces, la enfermedad se ha extendido por toda Florida, amenazando a una industria de cítricos allí que aporta casi $7 mil millones a la economía del estado y emplea a más de 32,000 personas. La enfermedad también representa una amenaza para otras áreas productoras de cítricos de Estados Unidos, incluidas California, Luisiana y Texas.
En Florida, las naranjas dulces como Valencia, Hamlin y Midsweet son las principales variedades utilizadas para elaborar jugo de naranja . Sin embargo, la naranja dulce (Citrus sinensis) es muy susceptible al HLB, que es causado por la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus y transmitido por insectos llamados psílidos asiáticos de los cítricos.
La enfermedad hace que los árboles de cítricos se vuelvan improductivos y la calidad de la fruta disminuya. En el caso de las naranjas dulces, por ejemplo, los frutos de los árboles enfermos tienden a permanecer verdes y producir un jugo de sabor amargo, lo que disminuye su comerciabilidad pero no representa ningún peligro para el consumidor. Actualmente, los árboles infectados no se pueden curar.
Los científicos están investigando contramedidas en múltiples frentes con la esperanza de brindarle al Estado del Sol, que pasó de producir casi el 80% de los cítricos estadounidenses distintos de la mandarina a menos del 42%, un rayo de esperanza. Los esfuerzos del ARS indirectamente echaron raíces en la década de 1960, cuando los científicos de la agencia crearon híbridos de cítricos usando un pariente llamado Poncirus trifoliata (la naranja trifoliada resistente al frío) para reforzar la tolerancia al frío de los árboles.
El inicio de la epidemia de HLB, más de cuatro décadas después, reveló algo más: los híbridos también parecían tolerar la nueva enfermedad, lo que provocó una investigación intensiva por parte del ARS y la UF/IFAS para comprender por qué y cómo esto se relacionaba con la calidad de la fruta.
Las pruebas de campo iniciales y las evaluaciones de sabor mostraron que algunos de los híbridos derivados de Poncirus, con la notable excepción del Sundragon estadounidense, tendían a producir jugo con un sabor desagradable indeseable pero perfiles aromáticos similares a los de la naranja dulce.
Entonces los científicos reevaluaron su enfoque. Decidieron que, además de utilizar datos de análisis de compuestos aromáticos de jugo, necesitaban manejar mejor las sustancias químicas individuales que dan al jugo de naranja su sabor característico. E hicieron precisamente eso, identificando 26 compuestos de sabor en total y siete sustancias químicas llamadas ésteres consideradas esenciales para el perfil de sabor deseado del jugo de naranja.
Ese avance, a su vez, permitió al equipo identificar el gen maestro de los ésteres, CsAAT1, y crear lo que se conoce como un marcador de ADN para él, una herramienta que puede usarse para verificar rápidamente la presencia genética de un rasgo deseable en semillas germinadas. versus observar su expresión física en plantas maduras de 10 o 15 años.
“Los criadores pueden usar este marcador de ADN para seleccionar plántulas en busca de los perfiles de sabor deseados en una etapa temprana”, explican Anne Plotto y Jinhe Bai, fisiólogos de plantas de la Unidad de Investigación de Cítricos y Otros Productos Subtropicales del ARS en Fort Pierce, Florida.
“Al incorporar este gen en la composición genética de híbridos tolerantes al HLB derivados de Poncirus trifoliata y mandarina, o de muchos otros cruces posibles con el mismo objetivo, los obtentores pueden garantizar que estos nuevos híbridos no sólo posean tolerancia al HLB sino que también mantengan la característica dulce sabor a naranja.”
El 28 de febrero de 2024 se publicó una descripción completa del enfoque del equipo en la revista Science Advances .
Plotto y Bai, los investigadores principales, fueron coautores del artículo junto con otros 11 colaboradores del Laboratorio de Investigación Hortícola de EE. UU. del ARS en Fort Pierce, Florida, y el Centro de Investigación Agrícola de la Cuenca del Pacífico Daniel K. Inouye de EE. UU. en Hilo, Hawaii, y UF/ El Centro de Educación e Investigación sobre Cítricos de IFAS en Lake Alfred, Florida, y el Centro de Educación e Investigación de la Costa del Golfo en Balm, Florida.
Los investigadores advierten que incluso con el uso de herramientas de alta tecnología como el aprendizaje automático, los primeros lanzamientos comerciales de híbridos similares a la naranja con tolerancia al HLB dependerán de varios años más de pruebas y refinamiento.
No obstante, “esta investigación representa un paso significativo en el mejoramiento de cítricos, combinando técnicas tradicionales con herramientas genéticas modernas”, dijeron Plotto y Bai. “Este enfoque también podría servir como modelo para otros programas de mejora de cultivos”.
Más información: Zhen Fan et al, Bases químicas y genéticas del sabor a naranja, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk2051
