La liberación de un freno de azúcar genera tomates más dulces sin penalización de rendimiento

Área de la Ciencia:

• Biología vegetal
• La genética
• Ciencias Agrícolas

Sus antecedentes:

• La preferencia de los consumidores por los tomates está fuertemente relacionada con un mayor contenido de azúcar.
• Las variedades comerciales de tomate a menudo tienen poco azúcar debido a una relación inversa entre el azúcar y el tamaño de la fruta.
• Los productores suelen priorizar el rendimiento de la fruta sobre la calidad del sabor.

Objetivo del estudio:

• Identificar los genes que controlan el contenido de azúcar de la fruta en los tomates.
• Investigar el papel de SlCDPK27 y SlCDPK26 en la regulación de la acumulación de azúcar.
• Explorar métodos para mejorar la dulzura del tomate sin comprometer el rendimiento o el tamaño.

Principales métodos:

• Identificación y caracterización de dos genes de proteína quinasa dependientes del calcio del tomate: SlCDPK27 y SlCDPK26.
• Edición genética (nocaut) de SlCDPK27 y SlCDPK26 en las plantas de tomate.
• Análisis del contenido de azúcar (glucosa y fructosa) en tomates modificados genéticamente y de tipo silvestre.
• Evaluación del peso del fruto, el rendimiento, las características de las semillas y la germinación en líneas mutantes.

Principales resultados:

• Se identificaron SlCDPK27 y SlCDPK26 como reguladores clave del contenido de azúcar en el fruto del tomate.
• Estos genes funcionan como "frenos de azúcar" mediante la fosforilación y la promoción de la degradación de la sacarosa sintasa.
• Las eliminaciones genéticas de SlCDPK27 y SlCDPK26 dieron como resultado un aumento de hasta un 30% en la glucosa y la fructosa.
• Se logró una mayor dulzura sin ningún impacto negativo en el peso de la fruta o en el rendimiento general.
• Las líneas mutantes mostraron un número reducido de semillas y semillas más ligeras, pero mantuvieron la germinación normal.

Conclusiones:

• SlCDPK27 y SlCDPK26 desempeñan un papel crucial en los mecanismos reguladores de la acumulación de azúcar de fruta en los tomates.
• Dirigirse a estos genes ofrece una estrategia viable para aumentar el contenido de azúcar en los cultivares de tomate con frutos grandes.
• Esta investigación proporciona una vía para mejorar la calidad del sabor del tomate sin sacrificar rasgos comercialmente importantes como el tamaño y el rendimiento.