Un investigador de Cornell completou un programa de décadas para desenvolver novas variedades de tomate que resistan naturalmente as pragas e limiten a transferencia de enfermidades virais por parte dos insectos.
Martha Mutschler-Chu, unha criadora de plantas e xenetista que dirixe o programa, depositou recentemente un conxunto inicial de liñas de investigación de tomate resistente a insectos no sistema de xermoplasma do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e no Centro de Recursos Xenéticos do Tomate da Universidade de California-Davis, que estar dispoñible para que calquera poida acceder ás plantas para a investigación.
Esta primavera, Mutschler-Chu completará o desenvolvemento dun novo conxunto de 20 liñas de elite, que logo estarán a disposición de calquera empresa de sementes interesada, que pode reproducir os trazos resistentes ás pragas en variedades comerciais. A creación de novas variedades pode levar ás empresas de sementes ata cinco anos antes de que comecen a vender novas variedades resistentes aos insectos.
Para os produtores, estes beneficios ofrecerán menos perdas de colleitas e danos ás froitas, ao mesmo tempo que eliminarán ou reducirán o uso de pesticidas e protexerán o medio ambiente.
A resistencia ás pragas destes tomates adaptouse a partir dun tomate silvestre orixinario do Perú, Solanum pennellii. O tomate andino ten pequenos pelos chamados tricomas que excretan gotas de compostos de azucre, chamados acilazucres, que repelen os insectos. Deste xeito, as plantas evitan de forma segura e natural unha gran variedade de insectos, impedindo que se alimenten, coman follas e transmitan virus ou poñen ovos, onde as larvas poden danar as plantas.
"As novas liñas combinan plantas e froitas de mellor calidade con altos niveis de acilazucres, unha combinación que as compañías de sementes necesitan para transmitir o trazo de acil azucre a variedades comerciais", dixo Mutschler-Chu, profesor emérito da Facultade de Ciencia Integrativa das Plantas, Sección de Mellora Vexetal e Xenética. , parte da Facultade de Agricultura e Ciencias da Vida.
Nas probas de campo e de laboratorio das liñas de investigación iniciais, científicos de plantas de Cornell e outros sete socios universitarios (North Carolina State University; University of Georgia, Clemson University; University of Florida; University of California, Davis; University of California, Riverside; e Tennessee Tech University) descubriu que os niveis e a forma correctos de acilsucres controlaban os trips das flores occidentais que propagaban o marchitez manchado. virus, e as mosca branca da pataca doce, que transmiten o virus do rizo das follas amarelas. Como resultado, significativamente menos plantas foron infectadas con estas enfermidades devastadoras e, en ensaios de campo, esas infeccións ocorreron ao final da tempada.
"Para o mellor control do virus, suxerín que as empresas de sementes usen un enfoque de dobre capa: crear híbridos co trazo de acilsugar e xenes estándar de resistencia ao virus", dixo Mutschler-Chu. Se os insectos logran infectar unha planta cun virus a pesar dos acilsucres, os xenes resistentes aos virus proporcionan protección adicional.
"É un sistema que protexerá a utilidade dos xenes de resistencia ao virus porque se hai menos virus que entran nunha planta, a probabilidade de que o virus teña unha mutación aleatoria que xere unha cepa que supere a resistencia tamén diminúe", dixo Mutschler-Chu. Do mesmo xeito, dado que os acilsucres non son tóxicos e non matan os insectos, hai menos presión de selección para que os propios insectos se volvan tolerantes, polo que se adaptan máis lentamente ao repelente.
As novas liñas de elite, que pronto estarán dispoñibles para as empresas de sementes, eliminaron dos seus xenomas a maioría dos xenes silvestres de S. pennellii que promoven trazos agronomicamente indesexables. Mutschler-Chu retivo xenes críticos de acilsucre mentres eliminaba moitos outros xenes salvaxes que causaban trazos negativos como exceso de ramas, froitas pequenas e un sabor desagradable. Aínda que as liñas de investigación iniciais contiñan preto do 12% de ADN salvaxe de S. pennellii, as liñas máis novas redúcense a aproximadamente un 2.5% de ADN salvaxe.
En termos máis amplos, o traballo demostra practicamente un proceso para incorporar un trazo valioso, baseado nun composto natural seguro, controlado por numerosos xenes, e que é eficaz contra virus e varias pragas, unha estratexia que tamén podería beneficiar a outros cultivos, dixo Mutschler-Chu.
Aínda que as liñas de elite serán lanzadas de xeito non exclusivo para calquera empresa de sementes para reproducir trazos nas súas variedades comerciais, terán que solicitar unha licenza co Centro de Licenzas Tecnolóxicas de Cornell antes de poder vender sementes.