Una hormona aconsegueix tomàquets més productius i saborosos
Un equip d'investigadors finançat amb fons comunitaris ha identificat una mutació que pot millorar el sabor dels tomàquets i augmentar-ne la collita fins a un 60 per cent. Aquest descobriment, sobre el qual s'ha publicat un article a la revista Nature Genetics, obre possibilitats apassionants per a la indústria agrícola.
La investigació, duta a terme per científics d'Israel i d'Estats Units, va comptar amb el suport de la Unió Europea a través del projecte EU-sol ("Cultius solanacis de gran qualitat en benefici de consumidors, productors i indústria de la transformació mitjançant l'exploració de la biodiversitat natural"), finançat amb 18,7 milions d'euros per mitjà de l'àrea temàtica "Qualitat i seguretat dels aliments" del Sisè Programa Marc (6PM).
La finalitat de l'estudi era investigar el fenomen del "vigor híbrid" o heterosi, que al·ludeix al fet que els descendents dels progenitors genèticament diferents solen ser superiors (és a dir, més alts o més productius, per exemple) que els dels progenitors genèticament similars.
El vigor híbrid va ser observat per primera vegada per Charles Darwin, que va publicar un voluminós tractat sobre la qüestió el 1876. L'aplicació d'aquest fenomen ha ajudat els agricultors a produir nombrosos cultius de gran rendiment com el blat de moro i l'arròs. No obstant això, malgrat la seva indubtable importància per a l'agricultura, encara es té un coneixement rudimentari sobre les causes de la superioritat dels híbrids.
Una hipòtesi és que en les línies endogàmiques s'acumulen mutacions nocives que queden ocultes quan es produeixen encreuaments. "Una altra hipòtesi sobre l'heterosi, reforçada després del nostre descobriment, és que la superioritat està causada per un únic gen, un efecte anomenat 'superdominància' o 'sobredominància'", va explicar el Dr. Zach Lippman, del Laboratori Cold Spring Harbor (CSHL, Estats Units).
Els científics van estudiar una biblioteca composta per 5.000 tomaqueres mutants, cadascuna de les quals tenia una única mutació que afectava diferents aspectes del creixement de la planta, com la mida del fruit o la forma de la fulla. A continuació, van crear híbrids creuant cada mutant amb plantes "normals" i van buscar els descendents de major rendiment.
Així, van trobar un mutant que, en ser creuat amb una altra planta no mutant, va donar lloc a un híbrid, el rendiment del qual era extremadament elevat. Va resultar que aquest posseïa una còpia sana i una altra còpia canviada del gen SFT (Single Flower Truss o carràs d'una sola flor), responsable de la producció d'una hormona vegetal anomenada florigen.
La clau és una hormona vegetal anomenada florigen
Com el seu nom indica, aquesta fitohormona diu a les plantes quan han de deixar de produir fulles i de començar a treure flors, que posteriorment es converteixen en fruits. En les plantes "sanes", la floració està regulada per un complicat equilibri entre la concentració del florigen, que promou la floració, i la d'una altra hormona que la retarda.
L'inusual híbrid creat pels científics només presentava una còpia funcional del gen del florigen, motiu pel qual produïa més flors en menys temps. A més, aquest gen induïa el mateix vigor híbrid en diferents varietats de tomàquets conreats en ambients diversos.
"És el concepte del conte de Rínxols d'or", va comentar el Dr. Lippman. "Per aconseguir el màxim rendiment, el florigen no ha de ser ni excessiu ni escàs. Per això una mutació en una còpia del gen dóna lloc a la dosi exacta de florigen necessària per causar l'heterosi".
Curiosament, els híbrids resultants també produïen tomàquets de sabor més dolç i intens que les plantes progenitores, la qual cosa sorprèn perquè el més normal és que en augmentar el rendiment s'obtinguin fruits menys saborosos.
"Aquesta troballa podria repercutir de manera important en la indústria del tomàquet, que mou milers de milions de dòlars, i en les pràctiques agrícoles amb què es pretén treure el màxim partit a altres cultius amb flor", va assegurar el Dr. Lippman.
L'equip d'investigadors pretén ara estudiar si el gen del florigen compleix una funció similar en altres cultius. "Les plantes mutants se solen rebutjar per temor a què les mutacions perjudiquin el creixement", va apuntar el Dr. Lippman. "Però els nostres resultats indiquen que el desenvolupament de cultius amb mutacions híbrides podria ser un mètode per augmentar poderosament el rendiment no només dels tomàquets, sinó de tots els cultius".