Neiker-Tecnalia elegido como centro tecnológico de la UE para identificar las nuevas variedades de patata

El centro tecnológico vasco ha sido designado por el Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino (MARM) como la entidad científica encargada de determinar si una nueva variedad de tubérculo cumple las condiciones necesarias para ser registrada como tal. En virtud de un acuerdo firmado entre el MARM y la Oficina Comunitaria de Variedades Vegetales, Neiker-Tecnalia realizará este control técnico para todas las nuevas variedades de patata que se soliciten en la UE.

Neiker-Tecnalia ha dado un nuevo paso en su destacado posicionamiento como centro de referencia internacional en patata. A partir de ahora, el centro tecnológico llevará a cabo los ensayos de identificación que determinarán si las nuevas variedades de patata que se presenten en la Oficina Española de Variedades Vegetales (OEVV) y en la Oficina Comunitaria de Variedades Vegetales (OCVV) cumplen con los requisitos necesarios para ser admitidas como nuevas variedades. Para ser registrada, una nueva variedad debe cumplir una serie de características de distinción, homogeneidad y estabilidad; tres factores que serán investigados por los especialistas de Neiker-Tecnalia.

La Oficina Española de Variedades Vegetales y la Oficina Comunitaria de Variedades Vegetales han optado por Neiker-Tecnalia como “centro idóneo para la realización del examen técnico para todas las variedades que se soliciten en la UE, tanto por la preparación técnica de los expertos implicados en el examen, como por la amplitud de la colección de referencia”, según se recoge en el contrato firmado por el MARM y Neiker-Tecnalia.

Para llevar a cabo los ensayos de identificación, es necesario comparar las variedades objeto de estudio con las variedades ya conocidas. En este aspecto, Neiker-Tecnalia dispone de una completa colección de referencia de patatas de todo el mundo. Además, cuenta con una ubicación agroclimática adecuada (con sedes en Arkaute (Álava) y Derio (Vizcaya)) y con todos los medios humanos y materiales necesarios para realizar la identificación varietal.

Todas las solicitudes de registro que lleguen a la OEVV y la OCVV serán remitidas a Neiker-Tecnalia para su examen. El centro tecnológico emitirá un Informe Final sobre la distinción, homogeneidad y estabilidad de la variedad presentada. Las investigaciones y observaciones se llevarán a cabo de acuerdo al modelo oficial fijado por la OEVV. Sobre la base del Informe Final emitido por Neiker-Tecnalia, serán las Oficinas Española y Comunitaria de Variedades Vegetales las que concedan finalmente el registro como nueva variedad de patata.

El Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario, Neiker-Tecnalia, ha desarrollado un proyecto para la obtención de almidón de alta calidad, utilizando para ello nuevas herramientas de mejora genética en patata del género Solanum tuberosum. El objetivo de la investigación es lograr un almidón que presente las mejores condiciones fisicoquímicas para su uso industrial, así como almidón que permita producir alimentos más saludables y funcionales. Para obtener nuevas variedades de patata con almidón de diferentes cualidades, es necesario emplear herramientas nuevas ya que la tradicional selección fenotípica difícilmente logra una mejora genética. En el proyecto de Neiker-Tecnalia se han empleado diferentes técnicas, como la ‘minería de alelos’, genética inversa, mapeo por asociación y un test in vitro para la obtención del almidón deseado.

El objetivo general del proyecto consiste en la modulación de las propiedades del almidón de patata, modificando el grado de ramificaciones de sus componentes (amilosa y amilopectina), la longitud de los polímeros y el grado de fosforilación, así como en el análisis de los efectos de estas modificaciones. Para ello, se generan e identifican alelos de genes SBE (enzimas de ramificación del almidón) con actividad reducida o nula, aplicando la técnica de Tilling (mutagénesis dirigida) o la técnica de ‘minería de alelos’, que consiste en el análisis de la biodiversidad de genes SBE y otros posibles genes que influyen en calidad y cantidad del almidón. Todo ello permite diseñar nuevas variedades comerciales de patata con almidones que presenten nuevas propiedades específicas.

Los investigadores de Neiker-Tecnalia han utilizado la ‘minería de alelos’ (allele mining), que es un campo de la investigación que tiene como objetivo identificar la variación alélica de los rasgos relevantes dentro de las colecciones de recursos genéticos. Esta técnica se ha empleado en las variedades comerciales y en otro germoplasma de patata del género Solanum para analizar la variabilidad de alelos de genes que codifican enzimas ramificadoras de almidón o SBE (starch braching enzymes) con actividad nula o reducida. La meta de la ‘minería de alelos’ es encontrar germoplasma de patata que produce un tipo de almidón con características especiales y mejoradas para los procesos industriales y alimentarios. De forma complementaria, mediante genética inversa, se han producido patatas dihaploides mutadas, con los que se ha estudiado el mecanismo de acción de los genes. Además, se ha utilizado un test in vitro para el análisis rápido de la actividad enzimática de los alelos SBE, de forma que no sea necesario obtener plantas homocigóticas para estos alelos y tan sólo los alelos de interés formarán parte del proceso de mejora.

Una reducción drástica del contenido en amilopectina conlleva una reducción del contenido total de almidón. Esto es un obstáculo para la mejora genética, puesto que cuanto mayor sea la dosis de alelos SBE inducidos, menor será el rendimiento en almidón. Para eliminar este problema, se seleccionaron clones con una capacidad de biosíntesis más efectiva de almidón. Esto se consiguió con la ayuda del mapeo por asociación (“association mapping”). Con esta técnica se detectaron alelos de la ruta de la biosíntesis del almidón con mejores rendimientos. De esta forma, se buscan marcadores moleculares de ADN con valor diagnóstico para la mejora genética de variedades de patata con alta productividad.

Se estima que este proyecto obtendrá resultados aplicables en la producción de biomateriales y bio-productos y en la producción de alimentos más saludables. En cuanto a los biomateriales y bio-productos, el proyecto de Neiker-Tecnalia ayudará a obtener variedades de patata que produzcan almidón con mejores características fisicoquímicas para la producción industrial. Este tipo de almidón permite obtener geles transparentes y sin olores desagradables, y además presenta óptimas condiciones de adhesividad y reactividad, así como buenas cualidades en la formación de films. Por ejemplo, los almidones con alto contenido en amilosa tienen mejores características de viscosidad y mayor capacidad de unión y encontrarían destino en la producción de papel, adhesivos o industria textil. Los almidones con alto contenido en fosfato se pueden utilizar para producir polímeros sintéticos.

Con respecto a la producción de alimentos más saludables, la mejora en el contenido de amilosa optimizará el contenido nutricional y conducirá a la obtención de variedades de patata que pueden ser usadas como alimentos funcionales, ya que al estar enriquecidos con fibra, su poder calórico es menor, lo que tendrá efectos beneficiosos sobre el tracto gastrointestinal.

Las actividades de I+D se llevan acabo en el marco de un proyecto Europeo de la ERA-NET “Genómicas de Plantas” y está cofinanciado por el Micinn en el programa ‘Euroinvestigación’ (EU2009-04028).

Neiker colabora en el proyecto con varias empresas privadas y centros de investigación españoles y alemanes: Bioplant (Empresa de Mejora Genética en Patata, Alemania), IME-Fraunhofer (Instituto de Bioquímica y Biotecnología de Plantas, Alemania), Appacale (Empresa de Mejora Genética en Patata, España) y MPIZ (Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung, Alemania). Los alelos SBE identificados por los investigadores de Neiker-Tecnalia podrán ser usados por las empresas involucradas en el proyecto, con el fin de obtener variedades especiales de fécula para la industria y también variedades para consumo humano con efectos beneficiosos para la salud.

Mayor calidad en los procesos industriales

El almidón es una molécula que se compone de dos carbohidratos, amilosa y amilopectina, con propiedades únicas. La inactivación de las enzimas ramificadoras de almidón o SBE conduce a la formación de almidones con diferentes características fisicoquímicas. Por tanto, la introducción de alelos inactivos de los genes que codifican estas enzimas ramificadoras, genes SBE en patata, conduce a la obtención de variedades con un contenido en almidón de mayor calidad para diferentes procesos industriales.

El almidón de patata es un producto ampliamente usado en procesos industriales como producción de papel, pegamentos, materiales de construcción, plásticos y medicamentos. Resulta especialmente apreciado por la industria, debido a su bajo contenido en proteínas y grasa.