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Tomate biotecnológico ideal para agricultura urbana y colonización espacial

Cuando tres mutaciones genéticas específicas se combinan y ajustan a la perfección, los científicos pueden convertir las plantas de tomate en arbustos extremadamente compactos ideales para la agricultura urbana. Solo dos de estas mutaciones (izquierda) acortan el crecimiento de las plantas normalmente en forma de vid en un campo, pero las tres (derecha) hacen que sus frutos se agrupen como uvas. Los investigadores cortaron las hojas de la planta para tener una visión más clara de los nuevos tomates.

La edición genética está moviendo los cultivos de tomate del campo al horizonte de la ciudad, o incluso al espacio exterior. Los investigadores utilizaron la edición de genes mediante CRISPR para optimizar los tomates para la agricultura urbana.

Cold Spring Harbor Laboratory / 23 de diciembre de 2019.- Los agricultores pronto podrían cultivar tomates agrupados como uvas en una unidad de almacenamiento, en el techo de un rascacielos o incluso en el espacio. Eso es si un grupo de nuevos cultivos editados con genes resulta tan fructífero como el primer lote.

El objetivo principal de esta nueva investigación es desarrollar una variedad más amplia de cultivos que puedan cultivarse en entornos urbanos u otros lugares no aptos para el crecimiento de las plantas, dijo el profesor del laboratorio de Cold Spring Harbor e investigador de HHMI, Zach Lippman, quien dirige el laboratorio que diseñó el ‘tomate de agricultura urbana’.

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Estas nuevas plantas de tomate editadas genéticamente no se parecen en nada a las largas enredaderas que puedes encontrar creciendo en un jardín trasero o en campos agrícolas. La característica más notable es su fruta agrupada y compacta. Se parecen a un ramo cuyas rosas han sido reemplazadas por tomates cherry maduros. También maduran rápidamente, produciendo fruta madura que está lista para la cosecha en menos de 40 días. Y puedes comerlos.

“Tienen una excelente forma y pequeño tamaño, saben bien, pero, por supuesto, todo depende de la preferencia personal”, dijo Lippman.

Lo más importante, son ecológicos.

“Esto demuestra cómo podemos producir cultivos de nuevas maneras, sin tener que romper tanto la tierra o agregar fertilizantes excesivos que se escurren en ríos y arroyos”, dijo Lippman. “Aquí hay un enfoque complementario para ayudar a alimentar a las personas, localmente y con una huella de carbono reducida“.

Esa es una buena noticia para cualquier persona preocupada por el cambio climático. A principios de este año, el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de la ONU advirtió que más de 500 millones de personas viven en tierras ya degradadas por la deforestación, los patrones climáticos cambiantes y el uso excesivo de tierras viables para cultivo. Al trasladar parte de la carga de los cultivos del mundo a áreas urbanas y de otro tipo, existe la esperanza de que la gestión desesperada de la tierra se desacelere.

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Los sistemas agrícolas urbanos a menudo requieren plantas compactas que se puedan ranurar o apilar en espacios reducidos, como en la agricultura escalonada en almacenes o en contenedores de almacenamiento convertidos. Para compensar el rendimiento de los cultivos limitados por el espacio, las granjas urbanas pueden operar durante todo el año en condiciones de clima controlado. Es por eso que es beneficioso usar plantas que puedan cultivarse y cosecharse rápidamente. Más cosechas por año dan como resultado más alimentos, incluso si el espacio utilizado es muy pequeño.

Lippman y sus colegas crearon los nuevos tomates al ajustar dos genes que controlan el cambio al crecimiento reproductivo y al tamaño de la planta, los genes SELF PRUNING (SP) y SP5G, que hicieron que la planta dejara de crecer antes y floreciera y fructificara antes. Pero el laboratorio de Lippman sabía que solo podía modificar los genes hermanos SP solo mucho antes de cambiar el sabor o el rendimiento por plantas aún más pequeñas.

“Cuando estás jugando con la maduración de la planta, estás jugando con todo el sistema, y ​​ese sistema incluye los azúcares, dónde se hacen, cuáles son las hojas y cómo se distribuyen, que es a las frutas, “Dijo Lippman.

Buscando un tercer jugador, el equipo de Lippman descubrió recientemente el gen SIER, que controla la longitud de los tallos. La mutación de SIER con la herramienta de edición de genes CRISPR y su combinación con las mutaciones en los otros dos genes de floración crearon tallos más cortos y plantas extremadamente compactas.

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Lippman está perfeccionando esta técnica, publicada en los últimos números de Nature Biotechnology, y espera que otros se inspiren para probarla en otros cultivos de frutas como el kiwi. Al acortar los cultivos y las cosechas, Lippman cree que la agricultura puede alcanzar nuevas alturas.

“Puedo decirles que los científicos de la NASA han expresado cierto interés en nuestros nuevos tomates”, dijo.

Si bien es probable que la primera nave a Marte no tenga su propia granja, los astronautas aún pueden probar sus pulgares verdes con tomates urbanizados que viajan al espacio.

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