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Vinculan genes expresados en hibridos de tomate con metabolitos que definen su sabor y calidad nutricional

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El tomate es una de las hortalizas más importantes en Argentina, con una producción anual que supera el millón de toneladas y un consumo promedio de 16kg por persona.

Es habitual escuchar que la gente de cierta edad diga que “el tomate ya no tiene gusto”… y algo de razón tienen. Los programas de mejoramiento y selección de las variedades cultivadas se han desarrollado históricamente en torno a características agronómicas de mucha importancia para los productores como el rendimiento o la tolerancia a enfermedades o sequía, quedando relegados otros aspectos del cultivo como su valor nutricional o el sabor. Hoy en día los consumidores exigen una mayor calidad en frutas y verduras, y esto plantea un desafío para los mejoradores de cultivos.

La determinación de estos caracteres también subyace en los genes, ya que regulan los procesos metabólicos que ocurren en el fruto y por lo tanto las moléculas (metabolitos) que se generan definen los aspectos nutricionales o sensoriales. El gusto del tomate es el resultado del balance de azúcares como la sacarosa, glucosa o fructosa y ácidos como malato o citrato. Los compuestos volátiles que produce el fruto determinan su aroma, e influye en el sabor. Por otro lado, el valor nutricional está definido por la concentración de amino ácidos, vitaminas, carotenoides y minerales.

Por este motivo, desde IBR se desarrollan líneas de investigación orientadas a la búsqueda de asociaciones entre la composición metabólica y las propiedades nutricionales relacionadas con el sabor en variedades de tomate.

Actualmente se cultivan híbridos de tomate, es decir, la progenie resultante de la cruza de dos variedades usando el polen de las flores de una para fecundar la otra. Se ha visto que los híbridos tienen mejores propiedades en cuanto a la calidad del fruto. Cuando esto ocurre para una determinada característica, se denomina heterosis. Estudiando los híbridos también se observa que muchas veces existen efectos asociados al rol parental. Eso quiere decir que, el efecto sobre algunas características del fruto en la progenie es distinto dependiendo de cuál de las variedades actúa como dadora o receptora del polen. A este hecho se le llama efecto recíproco, y puede evidenciarse cuando se comparan los híbridos recíprocos, o sea, los derivados de la misma cruza invirtiendo los roles parentales. Hasta ahora no se comprenden del todo la ocurrencia de estos efectos.

En un reciente trabajo conducido por Maria Ines Zanor de IBR y Gustavo Rodríguez de IICAR, identificaron los genes diferencialmente expresados en frutos maduros de dos variedades de tomate y sus híbridos recíprocos. Integrando estos resultados con los datos obtenidos del análisis del metaboloma pudieron conectar 41 genes con 11 metabolitos presentes en los frutos.

Usando redes de correlación pudieron estimar la acción de los genes y usar estos resultados para explorar las bases moleculares de la heterosis y el efecto recíproco. Encontraron que las características metabólicas de los parentales se explican mayormente por genes de acción aditiva mientras que las cualidades de orden heterótico de los híbridos fueron mayormente determinadas por los genes con acciones no aditivas.

Felicitamos a las y los autores de este trabajo Agustina Fortuny, Diego Mengarelli, Javier Pereira da Costa, Gustavo Rodríguez y María Inés Zanor por su contribución al comprender los fenómenos del efecto recíproco y la heterosis en los cultivos!

 

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