PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR PLANTAS DE TOMATE CON CARACTERISTICAS DE LARGA VIDA.

La presente invención se refiere al uso de un SNP en el gen nor del tomate como marcador para identificar plantas de tomate,

para producir plantas de tomate, y para producir semillas que se regeneran en plantas de tomate con características de larga vida. También se refiere a un procedimiento para identificar dichas plantas de tomate, así como a un procedimiento para producirlas que comprende proporcionar una planta de Solanum lycopersicum que contiene alelos que están caracterizados por dicha mutación en el gen nor, cruzar dicha planta con material de cultivo de S. lycopersicum, recolectar las semillas resultantes de dicho cruce, regenerar las semillas en plantas, e identificar y seleccionar las plantas que contienen la mencionada característica de larga vida empleando para ello dicho SNP. Finalmente también se refiere a un procedimiento para producir semillas que se regeneran en plantas de tomate que presentan características de larga vida

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200800836.

Solicitante: SEMILLAS FITO, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BARCELONA.

Inventor/es: GARCIA MAS,JORDI, PUJOL ABAJO,MARTA, FITO CASTELLS,EULALIA, JAHRMANN,TORBEN.

Fecha de Solicitud: 13 de Marzo de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 21 de Enero de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12N15/82 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 15/00 Técnicas de mutación o de ingeniería genética; ADN o ARN relacionado con la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos, o su aislamiento, su preparación o su purificación; Utilización de huéspedes para ello (mutantes o microorganismos modificados por ingeniería genética C12N 1/00, C12N 5/00, C12N 7/00; nuevas plantas en sí A01H; reproducción de plantas por técnicas de cultivo de tejidos A01H 4/00; nuevas razas animales en sí A01K 67/00; utilización de preparaciones medicinales que contienen material genético que es introducido en células del cuerpo humano para tratar enfermedades genéticas, terapia génica A61K 48/00; péptidos en general C07K). › para células vegetales.

Clasificación PCT:

  • C12N15/82 C12N 15/00 […] › para células vegetales.
PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR PLANTAS DE TOMATE CON CARACTERISTICAS DE LARGA VIDA.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para producir plantas de tomate con características de larga vida.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a un procedimiento para producir plantas de tomate que presenta características de larga vida.

Estado de la técnica anterior

El tomate (Solanum lycopersicum L. o Lycopersicon esculentum) es una planta de la familia de las solanáceas (Solanaceae) originaria de América y cultivada en todo el mundo por su fruto comestible.

Dicho fruto es una baya muy coloreada, típicamente de tonos que van del amarillento al rojo, debido a la presencia de los pigmentos licopeno y caroteno. Posee un sabor ligeramente ácido, mide de 1 a 2 cm de diámetro en las especies silvestres, y es mucho más grande en las variedades cultivadas. Se produce y consume en todo el mundo tanto fresco como procesado de diferentes modos, ya sea como salsa, puré, jugo, deshidratado o enlatado.

El tomate es un alimento con una baja cantidad de calorías. De hecho, 100 gramos de tomate aportan solamente 18 kcal. La mayor parte de su peso es agua y el segundo constituyente en importancia son los hidratos de carbono. Contiene azúcares simples que le confieren un ligero sabor dulce y algunos ácidos orgánicos que le otorgan el sabor ácido característico. El tomate es una fuente importante de ciertos minerales como el potasio y el magnesio. De su contenido en vitaminas destacan la B1, B2, B5 y la vitamina C.

En el año 2005 la producción mundial de tomate ascendió a 125 millones de toneladas, siendo China el principal productor seguido de EE.UU. y Turquía.

La maduración de frutos carnosos como el tomate representa el estadio final del desarrollo del fruto, mediante el cual el fruto alcanza un aspecto y una palatabilidad que lo hacen apetecible para aquellos organismos que se van a encargar de la diseminación de las semillas.

Entre los cambios que se producen durante el proceso de maduración se pueden destacar: las modificaciones en la textura y en la ultraestructura de la pared celular, la conversión de almidón a azúcares, un incremento de la susceptibilidad al ataque por agentes patógenos después de la cosecha, alteraciones en la biosíntesis y acumulación de pigmentos, y niveles elevados de aromas y componentes volátiles.

El tomate alcanza sus mejores propiedades organolépticas cuando puede madurar en la planta con una buena insolación y una temperatura alta. No obstante, cuando el tomate está maduro, su consistencia se reduce. Esto se traduce generalmente en inconvenientes para su distribución en el mercado en buenas condiciones.

Los tomates modificados genéticamente para retrasar su maduración, tienden a durar más tiempo, pero tienen poco sabor y una textura más almidonosa y menos atractiva.

Para superar estos inconvenientes, un considerable número de esfuerzos investigadores se han dirigido hacia el estudio de las bases bioquímicas del proceso de maduración del tomate, y cuyos resultados se han publicado en numerosos trabajos científicos. Una muestra de ello es la extensa lista de referencias que figura en la patente norteamericana US6762347.

Entre las anterioridades relacionadas con la maduración del tomate se pueden mencionar las siguientes:

- En el artículo Lincoln et al., Regulation of gene expression by ethylene during Lycopersicon esculentum (tomato) fruit development, PNAS USA, 1987, 84, 2793-2797, se describe el papel que juega el etileno a nivel molecular en la maduración del tomate, ya que el tomate pertenece a un grupo de plantas que presentan una tasa de formación de etileno elevada durante su maduración, así como una actividad respiratoria elevada.

- En el artículo J. J. Giovannoni, Curr. Op. Plant Biol., 2007, 10, 1-7, se describen las buenas perspectivas que ofrecen los tomates mutantes para la comprensión del control de la maduración.

- En el artículo Saladié et al., Proc. 5th Int. Postharvest Symp, Eds. F. Mencarelli and P. Tonutti, Acta Hort. 682, ISHS, 2005, se describe que la cutícula del fruto del tomate juega un papel importante en la firmeza del fruto y en los atributos post-cosecha, ya que experimenta una modificación estructural durante la maduración, y que podría ser un importante factor del ablandamiento del fruto.

- En el artículo Saladié et al., Plant Physiology, 2007, 144, 1012-1028, se describe la contribución del metabolismo de la piel del tomate sobre la firmeza del fruto a partir de un tomate denominado DFD (del inglés Delayed Fruit Deterioration), cuyos frutos experimentan una maduración normal, pero permanecen firmes y no presentan pérdida de integridad durante períodos de tiempo considerables una vez alcanzado el grado de madurez.

- En el artículo Gionannoni et al., Mol. Gen. Genet., 1995, 248, 195-206, se describe la caracterización de dos zonas del genoma del tomate que son responsables de una inhibición significativa del proceso de maduración: el gen inhibido de la maduración, denominado rin (del inglés ripening inhibitor) y el gen de la no-maduración denominado nor (del inglés non ripening).

- En el artículo Vicente et al., J. Sci. Food Agric., 2007, 87, 1435-1448, se describe la relación entre el metabolismo de la pared celular y el ablandamiento del fruto.

- En el artículo Mendes et al., Scientia agrícola, 2003, 60(2), 269-275, se describe que el gen alc (alcobaça) ha demostrado ser altamente eficiente para incrementar la vida de tomates comerciales.

- En la solicitud de patente PCT WO-A-01/14561 se describe la secuencia del gen nor, así como la creación de plantas transgénicas con el gen nor. Se describe también que las nuevas plantas presentarían alteraciones en las características del fruto y/o en su respuesta frente al etileno, y tendrían una o más características beneficiosas.

A pesar de los recursos destinados a estudiar el proceso de maduración del tomate desde un punto de vista molecular, quedan todavía incógnitas por resolver.

Otra aproximación para obtener nuevas variedades vegetales son los procesos de cruce y selección que la humanidad ha llevado a cabo durante siglos para mejorar las plantas silvestres y obtener plantas con mejores características organolépticas, con mejor rendimiento y con una menor susceptibilidad a ser atacadas por agentes patógenos.

Dichos procesos de cruce y selección son generalmente largos y laboriosos y requieren una gran experiencia por parte del horticultor para seleccionar los ejemplares que presentan el fenotipo requerido, dada la variabilidad que ocurre en los procesos naturales.

Subsiste pues la necesidad de disponer de nuevos procedimientos para el desarrollo nuevas variedades de tomates que sean rápidos, menos laboriosos y menos dependientes de la experiencia del horticultor, y que en particular permitan la obtención de tomates que tengan unas características de larga vida.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es el uso de la mutación presente en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate como marcador para identificar plantas de tomate que presenta características de larga vida, para producir plantas de tomate con dichas características, y para producir semillas que se regeneran en plantas de tomate con características de larga vida.

También forma parte del objeto de la invención un procedimiento para identificar plantas de tomate que presenta unas características de larga vida.

También forma parte del objeto de la invención un procedimiento para la producción de plantas de tomate que presenta unas características de larga vida.

Forma parte también del objeto de la invención un procedimiento para la producción de semillas que tienen por resultado plantas de tomate que presenta unas características de larga vida.

Figuras

Figura 1. El gen nor presenta 3 exones. El exón 1 consta de 190 pares de bases y está localizado entre las posiciones 166 y 355 de la secuencia nucleotídica genómica (número de registro AY573803 en la base de datos GenBank del National Center Biotechnology Information. El exón 2 consta...

 


Reivindicaciones:

1. Uso de la mutación presente en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate (SEQ_ID_ NO: 1) como marcador para identificar plantas de tomate que se conserva durante un período de al menos 3 meses sin necesidad de refrigeración.

2. Uso de la mutación presente en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate (SEQ_ID_ NO: 1) como marcador para producir plantas de tomate que se conserva durante un período de al menos 3 meses sin necesidad de refrigeración.

3. Uso de la mutación presente en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate (SEQ_ID_ NO: 1) como marcador para producir semillas que se regeneran en plantas de tomate que se conserva durante un período de al menos 3 meses sin necesidad de refrigeración.

4. Procedimiento para identificar plantas de tomate que presenta características de larga vida caracterizado porque comprende la etapa de identificar la presencia en ambos alelos de la base adenina (A) en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate (SEQ_ID_NO:1).

5. Procedimiento para producir plantas de tomate que presenta unas características de larga vida caracterizado porque comprende:

a) proporcionar una planta Solanum lycopersicum con alelos que contienen una base adenina en la posición 1109 del gen nor del tomate (SEQ_ID_NO: 1),

b) cruzar la planta proporcionada en la etapa a) con material de cultivo de Solanum lycopersicum, que presenta un genotipo AA o AT en la posición 1109 del gen nor del tomate,

c) recolectar las semillas resultantes del cruce de la etapa b),

d) regenerar las semillas en plantas, e

e) identificar y seleccionar las plantas empleando el marcador de la etapa a) que contienen en ambos alelos el genotipo A.

6. Procedimiento para producir semillas que tienen por resultado plantas de tomate que presenta unas características de larga vida caracterizado porque comprende las etapas:

a) proporcionar una planta Solanum lycopersicum con alelos que contienen una base adenina en la posición 1109 del gen nor del tomate (SEQ_ID_NO: 1),

b) cruzar la planta proporcionada en la etapa a) con material de cultivo de Solanum lycopersicum, que presenta un genotipo AA o AT en la posición 1109 del gen nor del tomate,

c) recolectar las semillas resultantes del cruce de la etapa b), e

d) identificar y seleccionar las semillas empleando el marcador de la etapa a) que contienen en ambos alelos el genotipo A.


 

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