Un investigador de Cornell ha completat un programa de dècades per desenvolupar noves varietats de tomàquet que resisteixin de manera natural a les plagues i limiten la transferència de malalties víriques per part dels insectes.
Martha Mutschler-Chu, una criadora de plantes i genetista que lidera el programa, va dipositar recentment un conjunt inicial de línies d'investigació de tomàquets resistents als insectes al sistema de germoplasma del Departament d'Agricultura dels Estats Units i al Centre de recursos genètics del tomàquet de la Universitat de Califòrnia-Davis, que estar disponible perquè qualsevol pugui accedir a les plantes per a la investigació.
Aquesta primavera, Mutschler-Chu completarà el desenvolupament d'un nou conjunt de 20 línies d'elit, que després es posaran a disposició de qualsevol empresa de llavors interessada, que pugui generar els trets resistents a les plagues en varietats comercials. La cria de noves varietats podria portar a les empreses de llavors fins a cinc anys abans que comencin a vendre noves varietats resistents als insectes.
Per als productors, aquests beneficis oferiran menys pèrdues de cultius i danys als fruits, alhora que eliminaran o reduiran l'ús de pesticides i protegiran el medi ambient.
La resistència a les plagues en aquests tomàquets es va adaptar a partir d'un tomàquet salvatge originari del Perú, Solanum pennellii. El tomàquet andí té petits pèls anomenats tricomes que excreten gotes de compostos de sucre, anomenats acilsucres, que repel·len els insectes. D'aquesta manera, les plantes de manera segura i natural dissuadeixen una gran varietat d'insectes, impedint-los que s'alimentin, mengin fulles i transfereixin virus, o ponguin ous, on les larves poden danyar les plantes.
"Les noves línies combinen plantes i fruites de millor qualitat amb nivells alts d'acilsucres, una combinació que les empreses de llavors necessiten transmetre el tret de l'acilsucre a varietats comercials", va dir Mutschler-Chu, professor emèrit de l'Escola de Ciència Integrativa de Plantes, Secció de Cria i Genètica de Plantes. , part de la Facultat d'Agricultura i Ciències de la Vida.
En proves de camp i de laboratori de les línies de recerca inicials, científics vegetals de Cornell i set socis universitaris més (Universitat Estatal de Carolina del Nord; Universitat de Geòrgia, Universitat de Clemson; Universitat de Florida; Universitat de Califòrnia, Davis; Universitat de Califòrnia, Riverside; i Tennessee Tech University) va trobar que els nivells i la forma adequats d'acilsucres controlaven els trips de les flors occidentals que es propagaven la marceixement tacat. virus, i les mosques blanques del moniato, que transmeten el virus de l'enrotllament de la fulla groga. Com a resultat, significativament menys plantes es van infectar amb aquestes malalties devastadores i, en proves de camp, aquestes infeccions es van produir al final de la temporada.
"Per al millor control del virus, he suggerit que les empreses de llavors utilitzin un enfocament de doble capa: crear híbrids amb el tret d'acilsugar i gens estàndard de resistència al virus", va dir Mutschler-Chu. Si els insectes aconsegueixen infectar una planta amb un virus malgrat els acilsucres, els gens resistents als virus proporcionen protecció addicional.
"És un sistema que protegirà la utilitat dels gens de resistència al virus perquè si hi ha menys virus que entra a una planta, la probabilitat que el virus tingui una mutació aleatòria que generi una soca que superi la resistència també baixa", va dir Mutschler-Chu. De la mateixa manera, com que els acilsucres no són tòxics i no maten els insectes, hi ha menys pressió de selecció perquè els mateixos insectes es tornin tolerants, de manera que s'adapten més lentament al repel·lent.
Les noves línies d'elit, que aviat estaran disponibles per a les empreses de llavors, han eliminat la majoria dels gens salvatges de S. pennellii que promouen trets agronòmicament indesitjables dels seus genomes. Mutschler-Chu va retenir gens crítics d'acilsucre mentre eliminava molts altres gens salvatges que causaven trets negatius com ara l'excés de branques, fruita petita i un sabor desagradable. Mentre que les línies de recerca inicials contenien al voltant d'un 12% d'ADN salvatge de S. pennellii, les línies més noves es redueixen a aproximadament un 2.5% d'ADN salvatge.
En termes més amplis, el treball demostra pràcticament un procés per incorporar un tret valuós, basat en un compost natural segur, controlat per nombrosos gens, i que és eficaç contra virus i múltiples plagues, una estratègia que també podria beneficiar altres cultius, va dir Mutschler-Chu.
Tot i que les línies d'elit es publicaran de manera no exclusiva per a qualsevol empresa de llavors per reproduir trets a les seves varietats comercials, hauran de sol·licitar una llicència amb el Centre de Llicències Tecnològiques de Cornell abans de poder vendre llavors.