Entrevista a Pere Arús, director científico del Irta

Antes se seleccionaban los caracteres solamente cuando la planta los mostraba, a partir de un momento determinado se comenzaron a utilizar marcadores –trocitos de ADN que se encuentran en puntos concretos del genoma para los que hay técnicas sencillas de detección– situados cerca del gen. Esto permite seleccionar, por ejemplo, un melocotón amarillo frente a uno blanco cuando la planta tiene un par de hojas, sin tener que esperar un par de años hasta que se pueda ver este caracter. También gracias a los marcadores se puede saber si una planta será resistente a nemátodos, desde el mismo momento que se puede extraer ADN. Lo que habíamos hecho hasta ahora era buscar los marcadores que estuvieran lo más cerca posible de esos genes para poder seleccionar los caracteres de una forma rápida y muy fiable.

Ahora vamos a poder trabajar en lugar de con marcadores, con los genes directamente. La primera ventaja que tendrá es la eficiencia. Con el marcador uno se equivoca de vez en cuando porque existe una distancia entre gen y marcador y en ese recorrido pueden ocurrir una serie de recombinaciones que resultan en errores de predicciónen que, en el caso que el marcador esté lejos, pueden ser bastante frecuentes. Si se va directamente al gen causal el grado de acierto es del 100%. Pero otra importante razón es porque si sabemos cuáles y cómo son los genes es más fácil que encontremos nuevos variantes que en algunos casos pueden resultar interesantes. Por ejemplo, conociendo el gen de la época de maduración del fruto se pueden buscar variantes del mismo, y encontrar individuos que puedan madurar en diferentes épocas relativamente cercanas entre ellas. Sin conocer el gen, esto sería muy difícil, porque basándonos sólo en el fenotipo estos estudios serían mucho menos fiables..

Otros de los caracteres, complejos, que tienen una extraordinaria importancia son los que influyen en el calibre del fruto. Ahora podremos empezar a trabajar en serio en encontrar cuáles son los tres o cuatro genes que tienen más influencia en este carácter para realizar una selección de calibres del fruto, ya sean grandes o pequeños, de una manera orientada y directa.

El melocotón es una especie con poca variabilidad genética, como ocurre en muchas otras especies, la ha perdido durantes su domesticación y en su evolución posterior como cultivo, pero resulta que además el melocotón puede autofecundarse y ese tipo de especies normalmente pierden mucha más variabilidad que aquellas que son de polinización cruzada. Por otra parte, el melocotón tuvo que derivar de la China a Asia Central, de ahí a Europa, donde llegó hace unos 2.000 años, y después a América, y en este trayecto fue perdiendo mucha variabilidad. A principios del siglo XX, conociéndose ya las Leyes de Mendel, se empezaron a aplicar los primeros programas de mejora genética en EE UU, pero utilizando muy pocas variedades. Ello provocó que la variación de los genes fuese cada vez más pequeña. Y con ello que sea mucho más complicado encontrar genes frente a resistencias, al igual que ocurre en otras especies como el tomate, el pimiento o la sandía. En cambio, en otras especies próximas, como el almendro o el ciruelo se han mantenido niveles de variabilidad mucho más altos que podrían ser ahora usados para enriquecer el genoma del melocotonero. Insuflar nueva variabilidad en el melocotón comercial es también uno de nuestros objetivos.

El primer genoma que se secuenció fue el del manzano, realizado por grupos de investigación italianos del Trentino, y después vino el de la fresa diploide y ahora el melocotón. Entre ellos existen muchas similitudes con genomas muy parecidos entre ellos, aunque con particularidades como el manzano, cuyo genoma se ha duplicado recientemente. Lo interesante es que, conociendo un gen que funciona de una manera determinada, se pueden hacer predicciones sobre su posición en cualquiera de los otros genomas. A medida que vamos conociendo mejor estos genomas encontramos más y más ejemplos. Uno muy sencillo es el que determina el color de la pulpa de la manzana, situado en el cromosoma 9, que si analizamos el punto correspondiente del genoma del melocotón o del cerezo encontramos genes prácticamente idénticos que determinan el color de la pulpa, de la piel y de las anteras.

Otro aspecto interesante es que los genomas de las plantas proceden de eventos de duplicación y triplicación de sus genomas que ocurrieron hace muchos millones de años y que son evidentes una vez secuenciado el genoma. En el melocotonero hemos encontrado siete regiones que muestran su triplicación ancestral, tal como puede verse en la figura adjunta.