Los científicos que trabajan en grandes arboledas de investigación, como las del huerto en Nueva Escocia (EE.UU.), están desarrollando las nuevas variedades de manzana, con mejor sabor y adaptación a desafíos productivos. Técnicas como la edición genética con CRISPR se asoman como una herramienta que ayude a cortar los largos ciclos de mejoramiento de manzanas, que pueden tomar 25 años antes de llegar al mercado.
New York Times / 27 de septiembre, 2022.- Los científicos que trabajan en huertos de investigación, como uno de Nueva Escocia (Canadá), están desarrollando su nueva variedad de manzana favorita.
Imagínese que se acerca a la rama de un árbol y arranca una manzana inusualmente alta y estrecha: una variedad llamada Kandil Sinap, originaria de la región del Mar Negro. En una hilera arbórea adyacente, 11 árboles al norte, encontrará las igualmente exóticas manzanas Black Oxford de color púrpura oscuro, que parecen grandes ciruelas.
Añada a esta escena más de 1.000 variedades del género frutal Malus, que rebosa un arco iris otoñal de rojo, naranja, amarillo, verde e incluso morado, y estará en la Colección de Biodiversidad de Manzanas del Valle de Annapolis, en Nueva Escocia.
Las manzanas no acabarán en tartas ni en las cestas de los mirones de otoño. En su lugar, los científicos trabajan en la comprensión de la genética que da lugar a esta bonanza de diversidad de manzanas, con el objetivo final de mejorar la fruta de diferentes maneras: más sabrosa, más dura, más resistente a las enfermedades y con una vida útil más larga frente a los cambios climáticos.
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«Es tremendo poder pasear por lo que es esencialmente las Naciones Unidas de las manzanas y ver la diversidad genética del mundo toda en un solo lugar», dice Sean Myles, que puso en marcha el huerto en 2011, «y esa sensación se sustituye rápidamente por una tremenda urgencia por llevar a cabo todo este trabajo.»
Puede que no te des cuenta, pero muchas de las manzanas populares en las tiendas de comestibles en los últimos años -Cosmic Crisps del estado de Washington, SnapDragons de Nueva York y Honeycrisps, originarias de Minnesota- se originaron con los esfuerzos de los científicos que examinaron las cualidades de diferentes tipos de manzanas y las cruzaron. Con unas 7.500 variedades de manzana en el mundo, hay mucho que descubrir. Las futuras generaciones de manzanas en las tiendas pueden proceder de huertos de investigación como el de Nueva Escocia, que es uno de los más recientes.
El Dr. Myles no empezó siendo un aficionado a los genes de la manzana: tiene alergia a las manzanas crudas, que le producen picor de boca a menos que estén cocinadas. Antes había trabajado en genética humana en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford. Más que un amor por la fruta, su amor por su actual esposa le llevó a trasladarse al Valle de Annapolis, donde ella hace vino. Como el principal cultivo de la región eran las manzanas, el Dr. Myles se metió en el negocio de los genes de las manzanas. Se incorporó a la Facultad de Agricultura de la Universidad de Dalhousie en 2011 y consiguió un puesto en la Cátedra de Investigación de Canadá con financiación para poner en marcha la Colección de Biodiversidad de Manzanas.
No existe un censo mundial de todos los esfuerzos para preservar la diversidad de las manzanas. Un informe de 2019 publicado por el Global Crop Diversity Trust encontró 40 colecciones de diversidad de manzanas en todo el mundo, con siete establecidas durante el siglo XXI, pero al no ser una lista completa, el huerto de Nueva Escocia no estaba incluido. El informe también señala que más de la mitad de los 40 huertos estudiados están en Norteamérica o Europa. Sólo tres están en Asia Central y la región del Cáucaso, donde los científicos creen que se originaron muchas variedades de manzana contemporáneas.
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Para garantizar una mayor seguridad en la conservación a largo plazo de la diversidad de manzanas del mundo, el informe reclama una organización mundial de quienes cultivan estas colecciones. Pero en la actualidad, «estamos ciertamente muy lejos de tener algún tipo de coordinación internacional para el mantenimiento de la diversidad de las manzanas», dijo el Dr. Myles.
En Estados Unidos, el Departamento de Agricultura gestiona la colección de manzanas más diversa del país en Geneva, N.Y., que es también una de las mayores del mundo, dijo Ben Gutiérrez, conservador de la colección (el sitio incluye también uvas y cerezas). La mayoría de las más de 5.000 variedades de manzana están plantadas en un huerto de 30 acres. Los tejidos de cada tipo de manzana se almacenan en un congelador gigante para que, en caso de que el clima o una enfermedad dañen un árbol concreto, los investigadores puedan reintroducir esa variedad en el huerto.
Más de la mitad de los materiales de manzana de la colección del U.S.D.A. son silvestres, con casi 4.000 muestras, entre árboles y semillas.
«Aunque no sean inmediatamente atractivas desde el punto de vista de la calidad de la fruta, estas manzanas silvestres tienen un enorme potencial de resistencia a las enfermedades, adaptabilidad al clima u otros rasgos inesperados de gran valor, y son fundamentales para comprender la evolución de las especies de Malus y la historia de la domesticación de las manzanas modernas», dijo el Dr. Gutiérrez.
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En Nueva Escocia, la creación de la Colección de Biodiversidad de Manzanas fue un laborioso proceso de seis años. Supuso plantar 4.000 arbolitos, arrancarlos al cabo de un año, conservarlos en serrín húmedo en una nevera gigante durante el invierno, volver a plantarlos durante el verano siguiente y esperar a que maduraran. El Dr. Myles y sus colegas colocaron etiquetas con nombres en cada árbol y esperaron.
Los canadienses colaboraron con el huerto del U.S.D.A. en Ginebra, donde el objetivo es la conservación, para obtener la materia prima. Tener muchos de los mismos tipos en ambos lugares «da una idea de cómo se comportarían los árboles en otros sitios», dijo el Dr. Gutiérrez. Añadió que, dado que el huerto de Nueva Escocia se centra más en la investigación, se diseñó teniendo en cuenta la aleatorización, la repetición y otros factores, «para que sus datos sean más relevantes».
Al conservar una variedad diversa de manzanas y estudiar los fundamentos genéticos de varios rasgos, los sitios como el de Nueva Escocia ayudan a ampliar el alcance de las posibles manzanas del futuro.
Manzanas más firmes. Más azucaradas, o más ácidas. Las manzanas pueden incluso tener la pulpa roja en su interior, una tendencia «de moda» derivada de las manzanas silvestres de Kazajistán, que son demasiado amargas para comerlas, explica François Laurens, del INRAE, el instituto nacional de investigación agrícola francés.
Cuando se trata de crear nuevas apariencias para una fruta que parece totalmente cocida, las manzanas son más difíciles de trabajar que muchos otros cultivos debido a la espera de cinco a siete años antes de que un árbol produzca frutos. Y antes de que una nueva variedad llegue a los cultivadores, los investigadores tardan unos 15 años en mejorar y probar una manzana determinada.
«Estamos hablando de entre 20 y 25 años a partir de este año para que esas nuevas variedades lleguen realmente a los consumidores de forma importante«, afirma James Luby, profesor de ciencias hortícolas de la Universidad de Minnesota.
El Dr. Luby es famoso por su participación en la manzana Honeycrisp, desarrollada en el Centro de Investigación Hortícola de la Universidad de Minnesota en los años 60 y 70. Comenzó a trabajar en el centro en 1982, aproximadamente una década antes de que la Honeycrisp llegara al mercado a principios de los 90. En aquella época, dice, algunos cultivadores y «probablemente algunos periodistas» se mostraban escépticos ante la necesidad de nuevas manzanas.
«Cuando la probamos por primera vez, supimos que era algo muy diferente de lo que había en el mercado: ese tipo de crujido explosivo, la rotura de la pulpa, era muy diferente», dijo el Dr. Luby sobre la manzana Honeycrisp.
Honeycrisp y muchas otras manzanas comerciales se originaron mediante una técnica llamada hibridación controlada, que consiste en tomar el polen de un tipo de manzano y ponerlo en la flor de otro. La polinización cruzada produce una manzana híbrida, del mismo modo que dos padres producen un hijo que comparte sus rasgos genéticos, explica Susan K. Brown, profesora de la Escuela de Ciencias Vegetales Integrativas de la Universidad de Cornell, que dirige el programa de cultivo de manzanas más antiguo del país, también en Ginebra.
Algunos éxitos recientes de la doctora Brown, el especialista en investigación Kevin Maloney y su amplio equipo de colaboradores en Cornell han sido los tipos RubyFrost y SnapDragon, que debutaron ante los consumidores en 2013. Se comercializaron en una asociación con Crunch Time Apple Growers de Nueva York.
Firecracker, otra de las creaciones del grupo de Cornell, «fue uno de los muchos nombres sugeridos por los probadores y coincidía con la variedad por tener una explosión de sabor», dijo el Dr. Brown.
Otros investigadores han buscado métodos de modificación genética, que alteran una variedad de manzana existente mediante la inserción de material genético (transgenia). Algunas de las OGMs que ya se venden son las manzanas Arctic, con versiones sobre las variedades Fuji, Gala y Granny Smith.
Distinta de la modificación genética (o transgenia) es CRISPR, una técnica que corta y edita directamente los genomas. CRISPR puede ser importante para el futuro de las manzanas y de los alimentos en general. Por un lado, «cuando se quiere entender la función de un gen, se puede interrumpir con CRISPR», dijo David Chagne, del Instituto de Investigación de Plantas y Alimentos de Nueva Zelanda.
Ha habido algunos éxitos preliminares: un grupo italiano demostró en un estudio de 2019 que CRISPR podía utilizarse para reducir la susceptibilidad a la enfermedad del fuego bacteriano, por ejemplo.
Pero CRISPR no es una navaja mágica. Algunos países, como Nueva Zelanda, no permiten el uso de CRISPR para alimentos comerciales, dijo el Dr. Chagne. Otra dificultad para CRISPR es que regenerar una planta leñosa a partir de una sola célula no es fácil, dijo el Dr. Myles.
El grupo canadiense está entrando en el juego de CRISPR, pero el reto del largo periodo de desarrollo de la manzana también sigue siendo un obstáculo: incluso si el equipo del Dr. Myles puede realizar una edición en una planta Honeycrisp que haga que la manzana sea un poco más sabrosa, pasarán cinco años hasta que crezca la primera fruta de prueba.
«Es posible que pase un tiempo antes de que la gente vea estas cosas en las estanterías de los supermercados», dijo el Dr. Myles, «pero es seguro que se está produciendo. Y nuestro grupo espera ser el que siente las bases para ello».
Para caracterizar los sabores de las manzanas o asegurarse de que las frutas están listas para ser recogidas, los investigadores tienen que probarlas personalmente. Al igual que los catadores profesionales de vino, los expertos en manzanas «muerden, mastican, prueban y escupen», o de lo contrario se les revuelve el estómago, dijo el Dr. Myles.
Sophie Watts, estudiante de doctorado de la Universidad de Dalhousie con el grupo del Dr. Myles, dijo que probablemente había probado unas 800 manzanas del huerto «en nombre de la investigación». El huerto tiene, por ejemplo, algunas manzanas con «toques de plátano, cítricos e incluso una llamada Cotton Candy que sabe exactamente a algodón de azúcar«, dijo.
Muestras de las 75 manzanas silvestres del huerto «en su mayor parte, sabían bastante mal», dijo.
La Sra. Watts también destacó el papel del laboratorio de Nueva Escocia en la conservación de la biodiversidad. «Es importante que mantengamos la mayor diversidad de cultivos para que podamos apoyarnos en ella para obtener nuevas variedades que se adapten a nuestro mundo cambiante», dijo.
El equipo de la Dra. Myles ha realizado la secuenciación genética básica de todos los árboles de la Colección de Biodiversidad de Manzanas, lo que ha dado lugar a una avalancha de publicaciones que profundizan en los fundamentos genéticos de los rasgos de las manzanas. Por ejemplo, el grupo ha identificado los genes que regulan el cambio de las manzanas durante su almacenamiento.
Sin embargo, advierte el Dr. Myles, no hay ninguna modificación genética que vaya a transformar el mundo de las manzanas.
«Me gustaría tener ese rasgo que sea mágico», dijo. «Ojalá pudiéramos hacer que supiera como un plátano y tuviera el aspecto de un aguacate. Y, ya sabes, que rinda tres veces más y sea resistente a todas las enfermedades».
Y añadió: «Vaya, ¿no sería increíble? Pero la ciencia no funciona así».