¿Son los tomates gigantes el futuro de los cultivos resistentes al clima?

El gigantismo, un rasgo de domesticación común en muchos cultivos, desencadena un crecimiento desproporcionado de partes comestibles como tallos, hojas o frutos. En un estudio reciente de Mateus Vicente y colegas, publicado en Annals of Botany, los investigadores de la Universidad de São Paulo en Brasil identificaron El locus que controla el tamaño de los órganos vegetativos y reproductivos. en tomate. 

Tomate, científicamente conocido como Solanum, se ha distinguido como modelo del gigantismo frutícola. Aunque se han identificado numerosos genes responsables de este rasgo particular en los tomates, la base genética del gigantismo más allá de las frutas y otros órganos vegetativos, conocido como gigantismo isométrico, ha permanecido relativamente inexplorada. 

Investigadores brasileños identificaron una región crítica de 0.4 millones de pares de bases en el cromosoma 7 utilizando líneas de introgresión (IL) obtenidas de la naturaleza Solanum pennellii en dos orígenes genéticos distintos del tomate: el conocido cv. M82 y el diminutivo cv. Micro-Tom. Esta región, denominada TAMAÑO DE ÓRGANO (ORG), se cartografió meticulosamente utilizando técnicas de genotipo por secuenciación de vanguardia. 

Curiosamente, el equipo de investigación descubrió que ORG se superpone con loci de rasgos cuantitativos (QTL) previamente identificados que controlan el peso del fruto del tomate durante la domesticación y el mejoramiento. Esto sugiere que la selección para frutas más grandes durante la domesticación también puede haber influido accidentalmente en el tamaño de los órganos vegetativos. 

Los hallazgos sugieren que los alelos derivados de especies silvestres condujeron a una reducción en el número de células en varios órganos, y que esta reducción fue compensada hasta cierto punto por un aumento significativo en la expansión celular dentro de las hojas, pero no en los frutos. En consecuencia, este hecho condujo a una disminución proporcional en el tamaño de hojas, flores y frutos en IL que portan los alelos heredados de las especies silvestres.  

Demostramos que el denominador común para el tamaño reducido de los órganos vegetativos y reproductivos en ORG es una reducción en el número de células, posiblemente a través de la alteración de la tasa de división celular, como lo sugieren las caracterizaciones histológicas y los análisis de expresión génica para CYCB2;1, FW2.2. 3.2 y FWXNUMX.

Vicente et al. 2023

Mientras el mundo lucha contra los efectos del cambio climático y la necesidad de mejorar la seguridad alimenticia, la identificación de locus como ORG genera oportunidades interesantes para ajustar el tamaño de los órganos vegetativos en las plantas de tomate. Al dilucidar aún más los mecanismos genéticos detrás del gigantismo, los científicos podrán mejorar las prácticas agrícolas y desarrollar cultivos más adecuados para prosperar en diversas condiciones ambientales. 

LEA EL ARTÍCULO: 
Vicente M.H., MacLeod, K., Zhu, F., Rafael, D., Figueira, A., Fernie, A., Mohareb, F., Kevei, Z., Thompson,A., Zsögön, A., and Pereira Peres L. (2023) “The ORGAN SIZE (ORG) locus modulates both vegetative and reproductive gigantism in domesticated tomato” Annals of Botany.  Available at: https://doi.org/10.1093/aob/mcad150