La naranja puede volverse genéticamente resistente a las plagas agrícolas

Investigadores pretenden transferirle a esta fruta genes de las mandarinas y de otros frutos cítricos relacionados con la tolerancia a las enfermedades

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – La naranja, una de las frutas más consumidas en Brasil y en el mundo, puede volverse más tolerante a las enfermedades genéticamente. 

Un grupo de científicos del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Genómica para el Mejoramiento de Cítricos (INCT Cítricos) –uno de los INCTs que cuentan con el apoyo de la FAPESP y del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) en el estado de São Paulo (Brasil)– pretende transferirle a la naranja genes de mandarinas y de otros frutos cítricos relacionados con la resistencia a enfermedades.

Este estudio, que es el resultado del Proyecto Temático intitulado “Plataforma genómica aplicada al mejoramiento de frutos cítricos”, apoyado por la FAPESP a través de un convenio con el CNPq para darle sustentación a los INCTs en el estado de São Paulo, se dio a conocer durante el evento llamado “De lo básico a lo aplicado: el apoyo de la FAPESP a la investigación en citricultura”, realizado el día 3 de noviembre en el auditorio de la Fundación, en São Paulo.

“Hemos logrado caracterizar varios genes de mandarinas y de otros cítricos que posiblemente son resistentes a enfermedades, y ahora estamos intentando transferírselos a la naranja en busca de desarrollar una planta modificada, pero no transgénica, mediante técnicas tales como la cisgenia [la transferencia de genes de especies de un mismo grupo de organismos que se cruzan en la naturaleza]”, dijo Marcos Antônio Machado, director del Centro de Citricultura “Sylvio Moreira”, dependiente del Instituto Agronómico (IAC), que es la sede del INCT Cítricos, en declaraciones a Agência FAPESP.

“Solicitaremos la autorización de la CTNBio [la Comisión Técnica Nacional de Bioseguridad] para realizar análisis experimentales”, afirmó.

De acuerdo con el investigador, la detección de genes blanco con miras a aumentar la resistencia de la naranja contra plagas agrícolas fue posible mediante la secuenciación del genoma de referencia de los cítricos.

Ese proyecto, que culminó en 2014 y estuvo a cargo de un consorcio internacional de científicos de Estados Unidos, Francia, España, Italia y Brasil –este último representado por investigadores del IAC y de la estatal Embrapa–, tuvo su comienzo en 2003, cuatro años después de la secuenciación del genoma de la Xylella fastidiosa, la bacteria causante de la enfermedad denominada clorosis variegada de los cítricos (CVC) y conocida como “amarelinho” en Brasil, que ataca a las naranjas.

Con el objetivo de superar el desafío de secuenciar el genoma de la naranja dulce (Citrus sinensis L. Osb) –que es sumamente complejo debido a que es altamente heterocigoto (los alelos de uno o más genes son distintos) y con alta frecuencia de secuencias repetidas, lo cual dificulta su montaje–, los investigadores del consorcio optaron por secuenciar un genoma menos complejo y que pudiese emplearse como genoma de referencia, al cual se alineasen todos los genomas de cítricos.

El elegido fue el genoma de la clementina, una fruta resultante del cruzamiento de la naranja con la mandarina, que es la base de la citricultura española y es haploide (tiene la mitad de la carga genética original).

Una vez concluida la secuenciación del genoma de la clementina, los científicos secuenciaron el genoma de otras nueve especies cítricas posibles parientes de la naranja dulce para ampliar la base de comparación dentro del grupo y verificar de qué modo una especie fue el origen de otra en el transcurso de la evolución.

Entre las especies de cítricos analizadas se encontraban la naranja dulce Pineapple –una variedad altamente productiva en comparación con la naranja agria y utilizada extensivamente Florida (Estados Unidos), de donde procede–, la clementina diploide, la mandarina Ponkan (C. reticulata), la mandarina Willowleaf (C. deliciosa tenore), el tangor W. Murcott, la naranja agria, la naranja dulce Washington Navel, el pomelo o toronja Chandler y el pomelo siamés de baja acidez.

Los análisis de la comparación de los genomas revelaron que la naranja dulce o azúcar (Citrus sinensis L. Osb) –que es la principal especie cítrica del mundo– no es una especie pura.

Sus progenitores son, preponderantemente, el pomelo chino (C. máxima) y la mandarina Ponkan (C. reticulata), además de otra especie desconocida de cítrico (lea más en portugués, en: revistapesquisa.fapesp.br/2014/06/08/identidade-das-frutas-citricas).

“El genoma de referencia de cítricos nos ha ayudado mucho a entender por qué la mandarina es resistente a la CVC y por qué algunos grupos cítricos parientes son resistentes a casi todas las enfermedades que atacan a estos cultivos”, dijo Machado.

“Estas variedades de cítricos pueden ser fuentes interesantes de genes, que pueden elevar la tolerancia y la resistencia a plagas y enfermedades”, sostuvo. 

La resistencia a las enfermedades

Según el investigador, merced al trabajo de producción de plantas en ambiente protegido, iniciado en 1990 con el incentivo del Centro de Citricultura “Sylvio Moreira”, sumado al control de las chicharritas y la erradicación de vergeles antiguos, la CVC es actualmente una enfermedad bastante controlada en los naranjales de São Paulo (lea más en portugués, en: agencia.fapesp.br/23581).

Hoy en día, las enfermedades que más amenazan la producción de naranjas en el estado de São Paulo, según el investigador, son el greening o Huanglongbing (HLB), la muerte súbita y la mancha negra.

Con el fin de ayudar al sector en el combate contra estas enfermedades, los científicos del referido centro han implementado distintos abordajes, que comprenden el desarrollo de variedades de cítricos más tolerantes a enfermedades mediante el mejoramiento clásico, la biología molecular, nuevas estrategias epidemiológicas y prácticas de manejo.

En el marco de otro Proyecto Temático, también con el apoyo de la FAPESP, los investigadores están desarrollando nuevas variedades e híbridos de copas y portainjertos de cítricos –el resultado del cruzamiento de variedades de naranja con mandarina o limón– más tolerantes a la sequía y resistentes a enfermedades, por ejemplo.

Estos materiales se encuentran en proceso de registro ante el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento, y pasarán durante los próximos meses por una prueba de campo.

“Tenemos un programa llamado ‘Citricultura 10 Puntos’, en el cual proveemos materiales a los productores para que los prueben en el campo y, de este modo, logramos evaluar los resultados en términos de producción y de calidad de las frutas”, dijo Machado.

“La ventaja para el productor reside en tener acceso a materiales nuevos y en la preferencia de uso”, sostuvo.

En tanto, en el marco del Proyecto Genoma de la Xylella fastidiosa, también con el apoyo de la FAPESP, los investigadores del Centro develaron algunos de los mecanismos de la patogenicidad de la bacteria causante del CVC.

Este descubrimiento resultó en el desarrollo de un nuevo mecanismo de control de la enfermedad basado en el uso de la molécula N-acetilcisteína (NAC), utilizada actualmente en medicina humana para combatir infecciones crónicas, que fue licenciada por la empresa CiaCamp.

Mediante un proyecto que cuenta con el apoyo del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, la startup fundada por una investigadora que realizó un posdoctorado en el Centro de Citricultura Sylvio Moreira está desarrollando dos productos con base en la referida molécula, y está también realizando pruebas de campo tendientes a evaluar su eficacia en el combate contra enfermedades que atacan a los cítricos.

“Estamos realizando pruebas con un biofertilizante y una solución para la pulverización a base de esta molécula tanto en plantas enfermas, con CVC, cancro cítrico y greening, como también en plantas sanas, y los resultados han sido bastante prometedores”, dijo Simone Picchi, directora de la empresa, durante el evento.

“Tanto las plantas enfermas, con CVC, como las sanas, tratadas con biofertilizante, exhibieron un mayor diámetro de frutos”, afirmó la investigadora.

También participaron en el evento Carlos Américo Pacheco, director presidente de la FAPESP, Carlos Henrique de Brito Cruz, director científico de la Fundación, Arnaldo Jardim, secretario de Agricultura del Estado de São Paulo, Orlando Mello de Castro, coordinador de la Agencia Paulista de Tecnología Agropecuaria (Apta), y Sérgio Augusto Morais Carbonell, director del IAC.

El evento también contó con la participación de representantes de la Asociación de Productores de Cítricos de Mesa y de las empresas Givaudan, Citograf Mudas y Citrosuco.