Debajo de la delicada piel roja y la pulpa jugosa de un tomate se esconde una gran cantidad de nutrientes y composición genética.
por la Sociedad Americana de Agronomía
Con investigaciones recientes sobre el primer genoma de una especie en la tribu del tomatillo (parte de la familia de los tomates), ahora tenemos una mejor idea de cómo surgió esta familia de plantas vitales.
En pocas palabras, un genoma es un conjunto completo de ADN ( material genético ) en una planta. El genoma contiene toda la información necesaria para que una planta se desarrolle y crezca. Cuando los científicos ensamblan secuencias genéticas para construir un genoma completo , muy parecido a completar un rompecabezas, esto les ayuda a predecir cosas como cómo crecerá una planta (recta o torcida) y cómo se verá la fruta (de piel delgada o gruesa). Esta información es importante para comprender cómo surgen las diferentes variedades y es clave para obtener mejores cultivos.
«La familia de los tomates es simplemente la familia más fascinante. Se compone de plantas que son cultivos importantes, malas hierbas invasoras , medicinas importantes, hermosas plantas de jardín y muchas especies silvestres que son parientes de los cultivos», dice Stacey Smith, profesora de la Universidad de Colorado-Boulder.
Esta investigación fue publicada en The Plant Genome .
Smith dirigió el trabajo de secuenciación del genoma de Iochroma cyaneum, un arbusto silvestre de la tribu del tomatillo de la familia de los tomates. Iochroma muestra llamativas flores azules, pero no se cultiva mucho. Los científicos como Smith pueden aprender cómo evolucionaron las familias de plantas importantes mediante la recopilación de muchos genomas de diferentes subespecies.
«A diferencia de la mayoría de las plantas de la familia con genomas secuenciados, no es una especie de cultivo. También es el único miembro de toda su tribu con un genoma ensamblado al nivel de los cromosomas», dice Smith. Estos rasgos únicos hacen que el nuevo genoma sea aún más valioso para comprender cómo evolucionó la familia en general.
Después de secuenciar el genoma de Iochroma y ensamblar las secuencias en cromosomas como un rompecabezas, el equipo de investigación de Smith lo comparó con otros miembros de la familia. La familia más amplia del tomate tiene casi 3.000 especies. Algunas de estas especies, como la belladona, son venenosas para los humanos. Se han domesticado cuarenta especies, que incluyen papas, berenjenas y pimientos picantes, además de tomates. Todas estas plantas pertenecen a la familia de las también llamadas «dulonáceas». En el ejemplo del rompecabezas, esto significa que todos tienen un conjunto similar de piezas de rompecabezas, hasta cierto punto. A partir de ahí, sus piezas de rompecabezas son diferentes.
El genoma les dijo a los investigadores que Iochroma era parte de la familia conocida como el «clado de las bayas». Este subgrupo forma «bayas», que son frutas jugosas con muchas semillas, como los tomates y los pimientos picantes. Pero los científicos se sorprendieron al descubrir que las relaciones familiares dentro de este clado estaban lejos de ser claras. La evidencia genética no estaba clara sobre qué especies estaban más estrechamente relacionadas. Los biólogos llaman a este tipo de desacuerdo «discordancia».
«Este tipo de desacuerdo a menudo surge cuando los linajes se reproducen rápidamente dentro de diferentes especies», dice Smith. «Eso puede ser lo que sucedió hace decenas de millones de años cuando las bayas de frutos carnosos de esta familia irrumpieron en escena. Como resultado de esta discordancia, no podemos hacer afirmaciones definitivas sobre qué especies están más estrechamente relacionadas».
Aún así, el nuevo genoma da una nueva mirada a la evolución de la familia. Una pista es cómo se han movido los genes. A medida que evolucionan las especies, los genes pueden pasar de un cromosoma a otro. Las plantas se ajustan eficientemente a estos cambios. Pero Iochroma ofreció una sorpresa. La combinación de su genoma no se parecía mucho a ningún otro genoma secuenciado, lo que significa que el arbusto ha tenido su propio camino evolutivo único.
«Con la adición del genoma de lochroma, estamos trabajando para comprender cómo se han mezclado los genes durante la historia evolutiva del clado de las bayas», dice Smith. «Solo hemos arañado la superficie en términos de comprender cómo evolucionó esta diversidad».
Si bien la nueva investigación no producirá un tomate más sabroso o un tomatillo más sabroso de inmediato, Smith dice que la familia ya ofrece muchos sabores al audaz jardinero. Y, quizás, una apreciación de la diversidad que ofrece la evolución.
Ver: Investigadores describen el gen que produce tomates grandes y regordetes
«Animaría a cualquiera que tenga curiosidad por las solanáceas a conocer algunos de los cultivos menos conocidos: pruebe las bayas de oro, las cerezas molidas, los pepinos, las bayas maravillosas o las naranjillas», dice Smith. «Incluso hay especies que se pueden comer como verduras. Muchas de estas crecerán felizmente en climas del norte y traerán mucho más sabor que cualquier tomate que pueda encontrar en el estante de la tienda de comestibles».
Más información: Adrian F. Powell et al, La secuencia del genoma del arbusto andino de flores azules Iochroma cyaneum revela una gran discordancia en el clado de bayas de las solanáceas,
The Plant Genome (2022). DOI: 10.1002/tpg2.20223
