El Departamento de Agricultura de EE. UU. financió un nuevo proyecto de investigación AgriLife de Texas A&M que se espera acerque aún más a los investigadores al desarrollo del “santo grial” de los tomates.
El proyecto es parte de una inversión en curso del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE. UU. de $ 16,2 millones en investigación innovadora de fitomejoramiento. Su objetivo es caracterizar un rasgo de firmeza de tomate novedoso y excepcional que se encuentra en la línea de mejoramiento TAM-Sp18-157 de Texas A&M, desarrollada por el programa de mejoramiento en el Centro de Investigación y Extensión AgriLife de Texas A&M en Weslaco.
La investigación del proyecto estará dirigida por Carlos Avila, Ph.D., profesor asociado de AgriLife Research en mejoramiento de hortalizas en el centro de Weslaco. Ávila está afiliada al Departamento de Ciencias Hortícolas de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida Texas A&M, Bryan-College Station.
Ávila trabajará con Kranthi Mandadi, Ph.D., profesora asociada de AgriLife Research en Weslaco y con el Departamento de Patología y Microbiología de Plantas; y Bhimu Patil, Profesor Regente, director del Centro de Mejoramiento de Frutas y Verduras, Departamento de Ciencias Hortícolas, y el Centro Nacional de Excelencia del USDA, Bryan-College Station.
“Este nuevo proyecto es parte de los esfuerzos de mejoramiento para diseccionar la genética y los efectos sobre los atributos, el sabor y el aroma de la salud humana relacionados con el rasgo de firmeza de una línea de Texas A&M que proporciona una larga vida útil para el tomate”, dijo Ávila, quien se desempeñará como director del proyecto. “Con esto, esperamos estar un paso más cerca de desarrollar el santo grial de los tomates para satisfacer la demanda de larga data de los productores y consumidores agrícolas”.
Dirk Hays, Ph.D., director del centro AgriLife de Texas A&M en Weslaco, dijo que el desarrollo de tomates sabrosos y nutritivos con una larga vida útil, buena apariencia y alto rendimiento conduciría a un mayor consumo de tomate y contribuiría a una vida más saludable para los consumidores y una mejor medios de vida para los productores.
Las partes interesadas identifican las necesidades de investigación
El equipo de investigación dijo que la meta y los objetivos a largo plazo del nuevo proyecto se formularon a partir de las necesidades encuestadas de las partes interesadas que se consideraron críticas para la sostenibilidad de la industria del tomate.
“Estas necesidades incluían como prioridad el desarrollo de frutas de alta calidad para satisfacer las demandas de los consumidores”, dijo Patil. “Los resultados de la encuesta de productores, consumidores, minoristas y comercializadores demostraron la necesidad de mejorar la vida útil, la calidad, la textura, el color, el aroma y el sabor de los tomates frescos y procesados para aumentar la satisfacción del consumidor y optimizar el valor de mercado”.
Los intentos anteriores de mejorar el tomate con los genes que retrasan el ablandamiento han tenido el desafortunado efecto de afectar negativamente el color de la fruta, el sabor y los atributos de salud humana, dijo Ávila.
“Como resultado, existe una preocupación general de que la mayoría de los cultivares de tomate modernos hayan perdido su sabor”, dijo Ávila. “Esto afecta tanto al consumo como a las ventas de los supermercados”.
Basándose en el éxito de investigaciones anteriores
El nuevo proyecto continúa el proyecto de 2019 “Novedoso rasgo de firmeza de la fruta del tomate: ahora es posible obtener una vida útil prolongada mientras se conserva el sabor”.
“En el proyecto anterior, evaluamos y caracterizamos la firmeza de la fruta para la estabilidad de los rasgos en tres ubicaciones: Weslaco, Uvalde y Bryan-College Station”, dijo Avila, quien también dirigió el proyecto anterior. “Desarrollamos híbridos F1, evaluamos su vida útil en diferentes condiciones de almacenamiento y desarrollamos poblaciones de mapeo F2. Nuestro logro exitoso de estos objetivos y los datos muy prometedores que obtuvimos nos dirigieron hacia líneas de investigación adicionales”.
Ávila dijo que el rasgo de firmeza en la línea TAM-Sp18-157 recientemente desarrollada es diferente porque produce tomates extraordinariamente firmes mientras conservan su sabor y color.
“Hace esto porque el proceso de maduración no se inhibe”, dijo Ávila. “Cuando se usa como línea parental, los híbridos F1 resultantes han mostrado una mayor firmeza, mayor contenido de azúcar y ácido, y mayores cantidades de materia seca y rendimiento de frutos”.
Dijo que la nueva línea de tomates Texas A&M AgriLife produce un tomate firme que no se “fuga” cuando se corta en rodajas o en cubitos y tiene un color rojo uniforme, características muy deseadas tanto por la industria como por los consumidores.
Además, las pruebas de campo en el centro AgriLife de Texas A&M en Weslaco han demostrado que TAM-Sp18-157 tiene una excelente capacidad de combinación cuando se usa como padre para el desarrollo de cultivares híbridos.
“La firmeza de la fruta en la línea de mejoramiento TAM-SP18-157 es superior a lo esperado”, dijo Ávila. “El pico de compresión de este tomate indica una fruta un 70 % más firme en comparación con la firmeza promedio en la población de cultivo de tomates de Texas A&M AgriLife”.
Dijo que la firmeza adicional proporciona una vida útil más larga, incluso cuando el tomate se cosecha cuando está completamente maduro.
“Esto permite que los tomates desarrollen completamente su sabor y contenido nutricional mientras se mantienen frescos por más tiempo”, dijo.
Propósito de la nueva investigación.
En su investigación, los investigadores han determinado que su nueva línea carece del fenotipo de gel locule que generalmente se encuentra en los tomates. Trabajarán para identificar el mecanismo detrás del desarrollo del gel locule y qué papel juega, así como mapear los rasgos cuantitativos de firmeza, QTL e investigar los factores que afectan los atributos, el sabor, el aroma y la vida útil del tomate para la salud humana.
Dado que el papel del gel locule en el desarrollo del tomate y la vida útil posterior a la cosecha no se conoce por completo, la falta de gel locule en la línea de mejoramiento de Texas A&M AgriLife ofrece una gran oportunidad para comprender sus efectos en la calidad de la fruta.
Avila y Mandadi investigarán el gen responsable de la falta del fenotipo del gel del lóculo y mapearán los QTL de la firmeza del pericarpio.
“Hemos descubierto que los rasgos de firmeza de la fruta son el resultado de la falta de gel de lóculo y alelos de firmeza novedosos en la parte de una fruta formada a partir de la pared del ovario maduro en TAM-Sp18-157”, dijo Mandadi. “Planeamos investigar el mecanismo detrás de esta falta de gel locule e identificar y mapear esos marcadores que afectan la firmeza”.
Ávila y Patil colaborarán para determinar el efecto del gel de lóculo y la firmeza del pericarpio de la fruta en los atributos, el sabor y el aroma de la salud humana del tomate.
“Esperamos que el alto contenido de materia seca en TAM-Sp18-157 dé como resultado un contenido nutricional mejorado que pueda mantenerse durante la vida útil del producto”, dijo Patil. “Ahora analizaremos el perfil de estos compuestos que promueven la salud humana para ayudar a desarrollar un tomate que sea nutritivo y sabroso”.
Avila y Mandadi también investigarán el efecto del gel del lóculo y las características de firmeza de la fruta del pericarpio en la maduración y vida útil del tomate.
“Nuestro objetivo es determinar cómo el rasgo de firmeza en TAM-Sp18-157 modifica el proceso de maduración, lo que resulta en una vida útil prolongada”, dijo Mandadi. “Planeamos hacer esto a través de un análisis integral de expresión génica que se puede aplicar para un mayor desarrollo de cultivares”.
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