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lunes, 11 de julio de 2016

DIFERENCIAN GENOTIPOS DEL TOMATE RESISTENTES A TRES PATOLOGÍAS



Divulgación Pública de Resultados y Procesos de Investigación en Ciencia y Tecnología.

Segundo Fidel Maldonado Tapia*

Con el título: “EVALUACION MOLECULAR DE GENOTIPOS DE TOMATE POR SU RESISTENCIA A ENFERMEDADES CON FINES DE MEJORAMIENTO” y el subtitulo “Evaluación de genotipos de tomate por resistencia a patógenos”, la Revista Científica indexada BIOAGRO 28(2): 107-116.2016, publica de los autores Perez-Almeida, Rafael Morales-Astudillo[1], Reina Medina-Litardo, Galo Salcedo-Rosales, Andrea F. Dascon y Tulio Solano-Castillo[2], los resultados de un importante trabajo que involucra a dos distinguidos docentes investigadores lojanos, cuyos nombres los hemos puesto en negritas.

El trabajo de los investigadores se planteó el propósito de obtener y separar genotipos de tomate (solanum lycopersicum), un alimento de la dieta humana, estimado por su aporte rico en licopeno, para lo cual se preocuparon por obtener variedades que sean resistentes a las enfermedades que producen ciertas plagas cuyos patógenos se identifican como: Meloidogyne incognita, Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici, y, Ralstonia solanacearum; y, con ello se propicie la reducción del uso de plaguicidas en el cultivo del tomate y que afectan la salud humana. Esta investigación se propuso validar el uso de marcadores moleculares para separar genotipos por su resistencia a tres de las principales enfermedades que afectan actualmente al tomate.

El licopeno, es químicamente un caroteno rojo brillante y pigmento que se encuentra en los tomates y otras frutas y verduras de color rojo, como las zanahorias rojas, sandías, y papayas, aunque no en las fresas, pimientos rojos, o cerezas, es un reconocido antioxidante, no tiene actividad de vitamina A. Es insoluble en agua. Es un intermediario importante en la biosíntesis de muchos carotenoides, incluyendo el beta caroteno, que es responsable de la pigmentación amarilla, naranja, o roja, la fotosíntesis, y la foto-protección, por ello es un colorante alimentario útil (registrado como E160d) y está aprobado para el uso en los EE.UU, Australia y Nueva Zelanda (registrado como 160d) y la UE.

El licopeno no es un nutriente esencial para los humanos, pero que se encuentra comúnmente en la dieta principalmente de platos preparados a base de tomates. Cuando se absorbe por el intestino, el licopeno se transporta en la sangre por diversas lipoproteínas y se acumula principalmente en la sangre, tejido adiposo, piel, hígado y las glándulas suprarrenales, pero se puede encontrar en la mayoría de los tejidos.

La investigación preliminar ha demostrado que las personas que consumen tomates pueden tener un menor riesgo de cáncer, posiblemente debido a que el licopeno afecta los mecanismos del cáncer de próstata. Sin embargo, esta área de investigación y la relación entre el licopeno y el cáncer de próstata han sido consideradas insuficientes de evidencia para su aprobación de "declaración de propiedades saludables" por la FDA.

El licopeno por poseer propiedades antioxidantes, actúa protegiendo a las células humanas del estrés oxidativo, producido por la acción de los radicales libres, que son uno de los principales responsables de las enfermedades cardiovasculares, del cáncer y del envejecimiento.  Además, actúa modulando las moléculas responsables de la regulación del ciclo celular y produciendo una regresión de ciertas lesiones cancerosas y de próstata. No se conocen exactamente las bases biológicas ni fisicoquímicas de estas propiedades, pero parecen directamente relacionadas con el elevado poder antioxidante del licopeno, mucho más que otros antioxidantes como la vitamina E o el β-caroteno.

El contenido en licopeno aumenta con la maduración de los tomates y puede presentar grandes variaciones según la variedad, condiciones del cultivo como el tipo de suelo y clima, tipo de almacenamiento, etc. La cantidad de licopeno en los tomates de ensalada está alrededor de 3000 µg/100g y en los de "tipo pera" es más de diez veces esa cifra. De forma general, el contenido de licopeno es menor en los tomates cultivados en invernadero, en cualquier estación, que en los tomates producidos al aire libre durante el verano, así como también el contenido de licopeno es menor en frutos que se recolectan verdes y maduran en almacén en comparación con los frutos madurados en la tomatera.

El licopeno no puede ser producido en el interior de nuestro organismo, por lo tanto sólo lo podemos obtener mediante la ingesta de alimentos ricos en él.

La facilidad con la que incorporamos el licopeno a nuestro organismo, es decir, su biodisponibilidad, es diferente según la forma en que lo consumamos, así por ejemplo cuando se toma con aceite se facilita su absorción. Las investigaciones confirman que la absorción intestinal del licopeno es mucho mejor (hasta 2,5 veces más) si se consume cuando se calienta como las salsas que como fruta natural o zumo, debido a que el licopeno se absorbe mejor a través de las grasas y aceites por su liposolubilidad y a que, con temperaturas altas, se rompen las paredes celulares del fruto, que son las que dificultan la absorción del licopeno.

En la investigación de Morales-Astudillo y otros, se cita que las enfermedades del tomate preocupan a nivel mundial por las pérdidas económicas debido a daños en el cultivo o el costo de las medidas de control (FAO,2015).  Afirmando que el efecto de los parásitos como el nemátodo Meloidogyne incognita, considerado como el parásito más dañino de los cultivos en el mundo (Trudgill y Blk, 2001), responsable de grandes pérdidas en cultivos de importancia económica como el tomate (Solanum Lycopersicum).

La marchitez del tomate es causada por el hongo Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici (Sacc.)

Agregan que la estrategia de control de patógenos más duradera y amigable con el ambiente consiste en desarrollar cultivares mejorados resistentes a la marchitez (Beckman, 1989).  Para identificar genes dominantes de resistencia es esencial entender la interacción entre patógeno y cultivo a un nivel genético, es así como los marcadores moleculares son útiles como herramienta (Grube et al., 2000; Foolad y Panthee, 2012)

MATERIALES:

Básicamente “se tomaron hojas libres de enfermedades de los siguientes materiales vegetales: 3 variedades comerciales de tomate (Solanum lycopersicum L.), esto es Sena, Floradade y 135; 16 accesiones silvestres de tomate (Solanum pimpinellifolium (06); S. lycopersicum var cerasiforme (02); S. neorickii (04); S. habrochaites (04); así como 125 plantas F3 derivadas de cruzamientos en los cuales se utilizó la variedad 135, cultivada por los agricultores de la provincia de Loja (Ecuador), como progenitor femenino y como donantes de polen accesiones silvestres de S. neorickii, S. pimpinellifolium, S. lycopersicum var cerasiforme, S. habrochaites, así como progenitores comerciales importados (S. Lycopersicum).  Estos cruzamientos habían sido realizados en la Universidad Nacional de Loja en años previos.”

RESULTADOS:

“Del total de 144 materiales estudiados, destacó la variedad SENA como portadora de la banda asociada al gen de resistencia al nematodo Meloidogyne incognita, al utilizar el marcador Mi-23.

Los genotipos promisorios identificados en la caracterización molecular deben ser validados in vivo a través de la realización de ensayos de interacción hospedero patógeno, los cuales permitirán corroborar las observaciones in vitro.

En este trabajo se pudo determinar cuáles materiales genéticos se pueden usar como testigos resistentes o susceptibles en investigaciones locales.  Los materiales que resultaron heterocigotas resistentes en familias F3 con buenas características agronómicas serán autofecundados para separar homocigotas resistentes y así avanzar en la obtención de nuevos materiales genéticos para suministrar a los productores de tomate”.

Entre las conclusiones de la investigación se destaca que “Se validaron marcadores moleculares diseñados para tres de las principales enfermedades que afectan actualmente al tomate, por medio de los cuales fue posible separar genotipos de una población bajo mejoramiento. El uso de marcadores moleculares asociados a la resistencia a Meloidogyne incognita y Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici permitió diferenciar genotipos resistentes, susceptibles y heterocigotas; mientras que los marcadores utilizados para detectar la reacción a Ralstonia solanacearum evidenciaron presencia de resistencia en la población estudiada.  Algunos materiales genéticos se pueden emplear como testigos resistentes o susceptibles en investigaciones locales futuras”.

“Este trabajo pionero en el Ecuador, valora principalmente un recurso fitogenético nativo del Ecuador y Perú, y que gozan por lo tanto de la mayor variedad de parientes silvestres en donde se pueden encontrar estos genes de resistencia, sin embargo, en ninguno de estos países se producen semillas de tomate, todas las que utilizan los agricultores vienen del extranjero, generadas para países de cuatro estaciones y con problemas sanitarios diferentes, lo que obliga al agricultor ecuatoriano a aplicar hasta cuatro veces por semana pesticidas muy peligrosos, es por esta razón que las variedades que se están generando en Loja, podrían ser una gran solución para la salud humana, tanto como para reducir la aplicación de venenos en el cultivo, así como para mermar los costos de producción a los agricultores”, expresó Rafael Morales-Astudillo.

FUENTES:
-     Revista Científica indexada BIOAGRO 28(2): 107-116.2016.- Iris Perez-Almeida, Rafael Morales-Astudillo, Reina Medina-Litardo, Galo Salcedo-Rosales, Andrea F. Dascon y Tulio Solano-Castillo.
-     http://www.vitonica.com/alimentos-funcionales/licopenos-el-tesoro-escondido-en-los-tomates



*Mg.Sc. en Comunicación Pública de CC y TT.  https://fidel-maldonado.blogspot.com
[1] Investigador lojano. Dr de Estado
[2] Investigador lojano. Ph. D.