La evolución de mil variedades de tomate a altas temperaturas, a prueba en Paiporta

En la visita a las instalaciones del Centro de Experiencia de Cajamar en Paiporta, el grupo de investigadores conoció los invernaderos donde la Fundación Cajamar experimentará con el cultivo del tomate, que es el fruto carnoso de referencia con el que trabajará el proyecto TomGEM. Durante los próximos cuatro años se comprobará la evolución de unas 1.000 especies y variedades de tomate en condiciones de alta temperatura, modelizando la situación que el cambio climático puede provocar a nivel mundial en los próximos años.

TomGEM es un proyecto incluido en el programa Horizonte 2020, que financia proyectos de investigación e innovación en el contexto europeo. La iniciativa cuenta con la colaboración de 17 universidades y centros de investigación de ocho países (Francia, Reino Unido, Alemania, España, Italia, Bulgaria, Argentina y Taiwán).

El responsable de Agrosostenibilidad del Centro de Experiencias de Cajamar en Paiporta, Carlos Baixauli, ha manifestado su confianza en que “este proyecto consiga nuevas variedades que tengan la capacidad de resistir altas temperaturas. Para ello pretendemos analizar el comportamiento de diferentes variedades y especies silvestres frente a las altas temperaturas, para en el futuro cruzar posible material con presencia de genes de resistencia al estrés por altas temperaturas con tomates comerciales, y así obtener nuevas variedades resistentes al calor. Con técnicas de mejora genética podemos asociar dicha característica al comportamiento de la planta”.

Estas técnicas de mejora genética persiguen el objetivo de “medir algunas de las características que están afectadas por la temperatura (número de flores, viabilidad del polen, exerción del pistilo, número de frutos…) y cómo algunas de las plantas son poblaciones de RILs y de ILS que se va a intentar mapear”. Actualmente se tienen los mapas genéticos de esas poblaciones con marcadores moleculares de tipo SSR y SNPs y “se tratará de localizar QTLs que estén implicados en la tolerancia de altas temperaturas en tomate. Una vez localizadas las regiones del genoma donde estarían los genes candidatos, se intentará identificarlos”.

La calidad es un elemento muy importante para la comercialización del producto, por lo que el proyecto debe conseguir variedades resistentes y, a la vez, con buenas cualidades. Para ello, en primer lugar “se identificará el material tolerante a las altas temperaturas para que luego pueda emplearse –por ejemplo– como parentales en programas de mejora para obtención de nuevas variedades, recurriendo principalmente a la técnica de mejora por retrocruzamiento”. Por otro lado, “con la identificación de QTLs o genes candidatos se realizará una selección de variedades de alta calidad y que sean portadoras de los genes que están implicados en la tolerancia a altas temperaturas para poder recomendar su uso en determinadas condiciones climáticas”.

En este sentido, la Fundación Cajamar “participará fundamentalmente en el cultivo y manejo de las líneas de tomate seleccionadas como tolerantes a estrés térmico y en la caracterización y evaluación agronómica de dichos fenotipos, así como en la diseminación de los resultados”, añade Baixauli.

Los objetivos del proyecto TomGEM están muy marcados y consisten en:

1. Seleccionar nuevos genotipos que en condiciones de estrés térmico, mantengan la fertilidad del polen, permitan el cuaje de sus frutos, estabilidad de rendimientos y calidad de los frutos.
2. Identificar variantes alelicas en regiones genómicas asociadas a la producción de frutos con tolerancia a estrés térmico.
3. Establecer las condiciones óptimas de cultivo de genotipos seleccionados por su mayor capacidad para desarrollar sus frutos bajo condiciones de temperaturas elevadas.
4. Diseño de estrategias innovadoras de reproducción para nuevas variedades comerciales de tomate, garantizando así un alto rendimiento a altas temperaturas sin penalizaciones en términos de calidad de la fruta.

De este modo, “el principal objetivo del proyecto es el de mantener rendimientos y calidad de tomate frente a los estreses medioambientales. Para ello se pretende obtener variedades de tomate mediante la búsqueda de material con capacidad de cuajar los tomates en condiciones de calor, modelizando la situación que el cambio climático puede provocar a nivel mundial en los próximos años”.

El cambio climático es un aspecto fundamental para la agricultura venidera que está afectando a frutas y verduras. “En el caso concreto del cultivo de tomate la incidencia de elevadas temperaturas por encima de 35°C disminuye la viabilidad del polen. La floración, su cuaje o polinización con esas temperaturas también disminuye y esos racimos se pierden, lo que tiene un impacto importante sobre los rendimiento productivos que se pueden obtener y, consecuentemente, poniendo en entredicho la viabilidad económica de muchos productores”, señala Carlos Baixauli.

Otro de los objetivos de TomGEM es investigar y fomentar la obtención de nuevas variedades de tomate con un rendimiento mejorado, ya que las temperaturas elevadas pueden ser perjudiciales para la calidad del fruto. En este sentido, una de las principales fortalezas de este proyecto reside en el uso de los recursos genéticos a disposición de los miembros del consorcio. Investigadores, académicos y expertos no sólo están comprometidos con la ejecución del proyecto, sino también con la difusión de los resultados. De este modo, los conocimientos científicos se trasladarán a estrategias prácticas para ofrecer soluciones integrales en el rendimiento de frutas y verduras, incrementado su calidad y productividad. El proyecto TomGEM pretende ofrecer “resultados tangibles” y “nuevas herramientas biotecnológicas para mejorar la obtención de nuevas variedades comerciales que integren todas las características deseadas y incluyan ese gen de resistencia a elevadas temperaturas, siendo un gran avance para la mejora genética de material vegetal”, aclara Carlos Baixauli.

Actualmente se está trabajando con diferentes cultivares comerciales “principalmente cultivados dentro de cada tipo de tomate, especies salvajes, ILs y RILs (líneas de mejora) procedentes y obtenidas en diferentes centros mundiales de referencia, como por ejemplo COMAV de la UPV, La Mayora, Universidad de Taiwán… Y algunas variedades comerciales pertenecientes a la empresa de semillas Enza Zaden”.

Por otro lado, para obtener nuevo material vegetal resistente a elevadas temperaturas, “se seleccionará material vegetal que nos sirva como parental para la obtención de nuevas líneas”. Por último, se quiere combinar este conocimiento genético con la utilización e innovación en determinadas prácticas de manejo para cultivar tomate bajo condiciones de temperaturas elevadas.