Comprar tomates y otras frutas en el supermercado siempre es una apuesta porque, por muy bien que se vean, a menudo son firmes pero carecen de sabor.
por Michael J. Haas, Universidad de Cornell
Un grupo de científicos de plantas ha descubierto un gen que podría aumentar las probabilidades de que los futuros tomates comprados en la tienda se mantengan firmes hasta que el consumidor los lleve a casa y tengan la combinación correcta de sabor y suavidad al comerlos.
Dirigido por Jim Giovannoni, miembro de la facultad del Instituto Boyce Thompson, el descubrimiento también podría ser una bendición para los productores comerciales de frutas , que siempre buscan formas de extender la vida útil de sus cultivos sin sacrificar el sabor.
La investigación se describe en un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences , con autores de BTI, Cornell, el Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA) y la Universidad de Zhejiang.
Las frutas se vuelven más blandas a medida que maduran, lo que las hace susceptibles a dañarse o pudrirse en el transporte desde el campo hasta la tienda de comestibles . Actualmente, los agricultores prolongan la vida útil recolectando frutas antes de que estén maduras y controlando la temperatura y otros factores ambientales durante el transporte. Pero estos métodos retrasan todo el proceso de maduración, lo que da como resultado tomates y otras frutas que son firmes pero sin sabor.
El estudio profundizó en el genoma del tomate (Solanum lycopersicum) para buscar genes involucrados en el ablandamiento de la fruta pero no en la maduración de la fruta. El equipo identificó un factor de transcripción, los límites de órganos laterales de S. lycopersicum (SlLOB1), que regulaba una amplia gama de genes relacionados con la pared celular y procesos de ablandamiento de la fruta.
“Hasta ahora, casi todos los factores de transcripción que mi laboratorio ha identificado en el tomate están involucrados en el control global de la maduración”, dijo Giovannoni, quien también es biólogo molecular de plantas en el Centro Robert W. Holley del USDA-ARS y profesor adjunto en la Facultad de Ciencias Vegetales Integrativas de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida. “SlLOB1 es interesante porque regula principalmente los genes involucrados en el ablandamiento de la pared celular y otros cambios de textura de la fruta”.
Modular SlLOB1 podría producir tomates maduros, y por lo tanto sabrosos, que no han comenzado a ablandarse, aumentando su vida útil.
El trabajo anterior del grupo de Giovannoni encontró que muchos factores de transcripción relacionados con la maduración del tomate se expresaron inicialmente en el lóculo de la fruta, el tejido similar a un gel que rodea las semillas.
“La mayoría de los biólogos de frutas descartan el gel locular porque contiene las semillas, que son ‘plantas embrionarias’ distintas de la fruta en sí”, dijo. “Pero los primeros indicios de maduración ocurren en el lóculo, incluso antes de que la fruta comience a cambiar de color o produzca etileno que la ayuda a madurar. Mi grupo ha estado observando más de cerca el lóculo durante los últimos años”.
Por esta razón, el equipo buscó en una base de datos de expresión génica del tomate factores de transcripción altamente expresados en el lóculo. También buscaron genes con expresión elevada en el pericarpio, la pared exterior de la fruta, con la premisa de que era probable que expresara factores de transcripción específicos del ablandamiento. En ambos tejidos, altos niveles de SlLOB1 coincidieron con la maduración.
En plantas de tomate vivas, el equipo descubrió que la inhibición de la expresión de SlLOB1 provocaba un ablandamiento retardado y una fruta más firme, mientras que la sobreexpresión del gen aceleraba el proceso de ablandamiento.
Es importante destacar que el equipo demostró que la inhibición de la expresión de SlLOB1 no tuvo ningún efecto en el proceso de maduración: los tomates maduraron en sus marcos de tiempo normales. Los niveles de azúcares y ácidos en las frutas no se alteraron, lo que sugiere que “desde la perspectiva del sabor, es probable que las frutas no hayan cambiado”, dijo Giovannoni, aunque reconoció que el estudio no incluyó pruebas de sabor. “Lo que sí cambió es la textura de las frutas; permanecieron más firmes por más tiempo y se suavizaron más tarde”.
“Si podemos encontrar variantes del gen SlLOB1 que retrasen el ablandamiento, los criadores podrían introducirlas en variedades comerciales para producir tomates de alta calidad y buen sabor que no se ablanden demasiado antes de que el consumidor los lleve a casa”, dijo.
El ablandamiento retardado inducido por la inhibición de la expresión de SlLOB1 se asoció con otro cambio: los frutos eran de color rojo más oscuro, debido a niveles más altos de los pigmentos betacaroteno y licopeno en el lóculo y licopeno en el pericarpio.
“Estos tomates también tienen una mayor calidad nutricional porque estos pigmentos son antioxidantes y su cuerpo convierte el betacaroteno en vitamina A”, dijo Giovannoni.
Además de estudiar la diversidad genética de SlLOB1 en las variedades de tomate, el grupo de Giovannoni está trabajando para introducir SlLOB1 y otros genes en las variedades de tomate heirloom, que son apreciadas por su calidad y sabor, pero no aptas para la producción comercial debido a su escasa vida útil.
