Un equipo internacional de investigadores dirigido por expertos del Instituto Boyce Thompson (BTI) ha dado un gran paso con una de las frutas más populares y económicamente importantes del mundo, hablamos de la manzana, una fruta que se cultiva en más de 100 países del mundo. Se trata de una innovación genética que mejora el rendimiento de las manzanas Fuji, abriendo la puerta a una producción más eficiente y sostenible.
Entre la gran cantidad de variedades de manzana que existen, los agricultores valoran especialmente las obtenidas de árboles de «tipo espolón», frutales que se caracterizan por su crecimiento compacto y la formación concentrada de ramas cortas tambien conocidas como espolones, donde se desarrollan las yemas florales. Estas características favorecen la eficiencia en la producción de la fruta en comparación con los árboles que tienen un crecimiento estándar.
Los árboles de tipo espolón tienen varias ventajas, una mayor productividad, facilidad del cultivo y mantenimiento, adecuación para los cultivos intensivos y son ideales para los huertos modernos donde el espacio y los recursos son limitados. El caso es que el nuevo estudio se ha centrado en la manzana de la variedad Fuji, una manzana híbrida fruto del cruce de las variedades de manzanas Red Delicious y Ralls Janet, que destaca por su sabor excepcionalmente dulce debido a su alto contenido de azúcar, y por su textura crujiente, unas características que la han convertido en una de las variedades favoritas de los consumidores.
Los investigadores han desarrollado el primer genoma «totalmente en fase» de esta fruta, un mapa genético que diferencia con precisión los genes heredados de cada progenitor. Los expertos han logrado separar y diferenciar por completo las dos copias del genoma de la manzana, cada una heredada de las variedades mencionadas.
A partir de este modelo genético los expertos identificaron variaciones somáticas, mutaciones que se suceden a lo largo de la vida del árbol, y que no se transmiten a la descendencia de forma convencional. Estas variaciones pueden incluir mutaciones en el ADN o alteraciones en su estructura, que pueden producirse debido a errores durante la replicación celular, por la exposición a factores ambientales o incluso por los procesos biológicos normales. Los expertos comentan que estas variaciones son clave para entender por qué algunos árboles muestran rasgos únicos como, por ejemplo, el crecimiento compacto del tipo espolón.
Los investigadores explican que estas mutaciones permiten a los agricultores llevar a cabo una selección de árboles con características que aumentan el rendimiento y facilitan su gestión. Los expertos han descubierto que los manzanos compactos tienen un pequeño segmento de ADN inexistente en las variedades compactas de tipo espolón en una región próxima al gen MdTCP11. Aunque es una modificación muy pequeña, su impacto es importante porque aumenta la actividad de este gen, lo que contribuye al crecimiento más compacto del árbol con ramas más cortas y una estructura que favorece la formación de frutos.
Otro descubrimiento importante ha sido el papel de la metilación del ADN, proceso epigenético (cambios en la actividad genética que no alteran la secuencia del ADN, pero sí afectan la forma en que los genes se expresan) que juega un papel crucial en procesos como el desarrollo celular, la diferenciación y la regulación de los ciclos celulares. Las variedades de manzanos de tipo espolón mostraron niveles más bajos de metilación próxima al gen MdTCP11, lo que aumenta aún más su actividad y refuerza el hábito compacto de crecimiento.
Este avance tiene implicaciones directas en el desarrollo de nuevos cultivos de manzanas, los expertos explican que los árboles de tipo espolón no sólo maximizan la producción en áreas reducidas, también son ideales para hacer frente a diferentes desafíos agrícolas, como los suelos pobres en nutrientes o las sequías. Este trabajo es especialmente relevante para países como China, donde más del 70% de los cultivos de manzanas están basados en clones de la variedad Fuji.
Los expertos explican que comprender los mecanismos genéticos asociados a estas características, podría ayudar a los productores a combinar el crecimiento compacto con otros rasgos de interés, como la resistencia a las enfermedades o una mayor vida útil de los frutos. Por tanto, esto beneficiará a los agricultores y favorecerá la producción más sostenible y respetuosa con el medio ambiente, además de favorecer la seguridad alimentaria.
Esta investigación, como tantas otras, demuestra cómo los avances genéticos pueden revolucionar la agricultura. Los manzanos compactos proporcionan una visión prometedora capaz de satisfacer las crecientes demandas de alimentos, a la vez que se preservan los recursos naturales. Podéis conocer todos los detalles de este trabajo a través de este artículo publicado en la página del Instituto Boyce Thompson, y de forma más completa en este otro publicado en la revista científica Nature Communications: Nature Communications.
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