Procedimiento para producir plantas de tomate con características de durabilidad prolongada.

Uso de la mutación que consiste en la presencia de adenina, A,

en lugar de timina, T, presente

a. en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate SEQ ID NO: 1 o 5

b. en la posición correspondiente con respecto a la posición 1109 de SEQ ID NO: 1, de secuencias que tienen una identidad de al menos el 80% con SEQ ID NO: 1,

como marcador para identificar plantas de tomate que tienen el genotipo AA, cuyos frutos, que presentan características de durabilidad prolongada, se conservan durante un periodo de al menos 3 meses sin necesidad de refrigeración.

Procedimiento para producir plantas de tomate con características de durabilidad prolongada

Campo de la técnica La presente invención se refiere al uso de una mutación como marcador para identificar plantas de tomate cuyos frutos presentan características de durabilidad prolongada.

Antecedentes de la invención 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 los documentos previos en la técnica relacionados con la maduración del tomate se pueden mencionar los siguientes:

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

- En el artículo de 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 de 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 de Giovannoni 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 inhibidor 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 de 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 de Mendes et al., Scientia agricola, 2003, 60 (2) , 269-275, se describe que el gen alc (alcobaça) ha demostrado ser altamente eficiente para incrementar la durabilidad 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 como 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 de nuevas variedades de tomate 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 durabilidad prolongada.

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 cuyos frutos presentan características de durabilidad prolongada, para producir plantas de tomate con dichas características, y para producir semillas que se regeneran en plantas de tomate con características de durabilidad prolongada.

También forma parte del objeto de la invención un procedimiento para identificar plantas de tomate cuyos frutos presentan características de durabilidad prolongada.

En la presente invención se describe un procedimiento para la producción de plantas de tomate cuyos frutos presentan unas características de durabilidad prolongada.

También se describe en la invención un procedimiento para la producción de semillas que tienen por resultado plantas de tomate cuyos frutos presentan unas características de durabilidad prolongada.

Figuras Figura 1. El gen nor presenta 3 exones. El exón 1 consiste en 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 for Biotechnology Information) . El exón 2 consiste en 311 pares de bases, y se encuentra localizado entre las posiciones 983 y 1293 de la secuencia nucleotídica genómica. El exón 3 consiste en 567 pares de bases y se encuentra entre las posiciones 2163 y 2729 de la secuencia nucleotídica genómica. Al inicio de la secuencia nucleotídica del gen nor se encuentra la 5’UTR de 165 pares de bases entre las posiciones 1 y

165. Entre los exones 1 y 2 se encuentra... [Seguir leyendo]

1. Uso de la mutación que consiste en la presencia de adenina, A, en lugar de timina, T, presente a. en la posición 1109 de la secuencia nucleotídica del gen nor del tomate SEQ ID NO: 1 o b. en la posición correspondiente con respecto a la posición 1109 de SEQ ID NO: 1, de secuencias que tienen una identidad de al menos el 80% con SEQ ID NO: 1,

como marcador para identificar plantas de tomate que tienen el genotipo AA, cuyos frutos, que presentan características de durabilidad prolongada, se conservan durante un periodo de al menos 3 meses sin necesidad de refrigeración.

2. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que adicionalmente se selecciona la planta de tomate 15 identificada que presenta el genotipo AA en la posición 1109 como se describe en la reivindicación 1a o 1b.

3. El uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que adicionalmente se selecciona al menos una semilla de la planta de tomate identificada que presenta el genotipo AA en la posición 1109 como se describe en la reivindicación 1a o 1b.

4. El uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la planta de tomate se clasifica taxonómicamente dentro de la especie Solanum lycopersicum.