NUEVO CULTIVAR CON FRUTOS Y SEPALOS CONVERTIDOS EN FRUTOS DE ALTO INTERES PARA SU CONSUMO FRESCO Y PROCESADO INDUSTRIAL.

Nuevo cultivar con frutos y sépalos convertidos en frutos de alto interés para su consumo fresco y procesado industrial.

En la presente invención se describen secuencias de nucleótidos capaces de incrementar la expresión de un gen de desarrollo reproductivo lo que tiene como resultado la generación de cultivares con un fruto de alto interés para su consumo fresco y procesado industrial caracterizado por poseer características mejoradas respecto de los cultivares conocidos de variedades comerciales. Estos nuevos cultivares tienen el cáliz de la flor carnoso y convertido en fruto. El fruto verdadero y el cáliz tienen mayores niveles de azúcares y licopeno y un mayor contenido en grados Brix. Además, exhiben una mayor tasa de cuajado de fruto y tienen inhibida la zona de abscisión del fruto, lo que facilita la recolección mecánica

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200900003.

Solicitante: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA
UNIVERSIDAD DE ALMERIA
CONSEJO SUPERIOR DE INVESETIGACIONES CIENTIFICAS
.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: VALENCIA.

Inventor/es: MORENO FERRERO,VICENTE, PINEDA CHAZA,BENITO JOSE, GIMENEZ CAMINERO,ESTELA, LOZANO RUIZ,RAFAEL, CAPEL SALINAS,JUAN, ATARES HUERTA,ALEJANDRO, GARCIA SOGO,BEGOÑA, ANTON MARTINEZ,MARIA TERESA, ANGOSTO TRILLO,TRINIDAD.

Fecha de Solicitud: 18 de Diciembre de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 27 de Abril de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12N15/82B
  • C12N15/82C8

Clasificación PCT:

  • A01H5/00 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A01 AGRICULTURA; SILVICULTURA; CRIA; CAZA; CAPTURA; PESCA.A01H NOVEDADES VEGETALES O PROCEDIMIENTOS PARA SU OBTENCION; REPRODUCCION DE PLANTAS POR TECNICAS DE CULTIVO DE TEJIDOS.Angiospermas,es decir, plantas con flores, caracterizadas por sus partes vegetales; Angiospermas caracterizadas de forma distinta que por su taxonomía botánica.
  • C12N15/82 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; 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.

PDF original: ES-2341527_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Nuevo cultivar con frutos y sépalos convertidos en frutos de alto interés para su consumo fresco y procesado industrial.

En la presente invención se describen secuencias de nucleótidos capaces de incrementar la expresión de un gen de desarrollo reproductivo lo que tiene como resultado la generación de cultivares con un fruto de alto interés para su consumo fresco y procesado industrial caracterizado por poseer características mejoradas respecto de los cultivares conocidos de variedades comerciales. Estos nuevos cultivares tienen el cáliz de la flor carnoso y convertido en fruto. El fruto verdadero y el cáliz tienen mayores niveles de azúcares y licopeno y un mayor contenido en grados Brix. Además, exhiben una mayor tasa de cuajado de fruto y tienen inhibida la zona de abscisión del fruto, lo que facilita la recolección mecánica.

Estado de la técnica anterior

En el momento presente, la novedad se ha convertido en un factor esencial que determina la elección por parte del consumidor de ciertos productos comestibles como las frutas y hortalizas.

Hace años, el consumidor podía elegir entre una amplia variedad de frutos de una determinada especie como el tomate. Sin embargo, con el tiempo, el desarrollo de cultivares híbridos, más adaptados a un cultivo intensivo, con mayor rendimiento, resistencia a ciertas enfermedades y que producían fruta uniforme y con mejor apariencia externa, fue arrinconando poco a poco a los cultivares tradicionales. Como consecuencia, el consumidor disponía de una fruta con buena calidad externa pero con escasa calidad organoléptica y una gama de tipos muy limitada.

La tendencia ha cambiado en los últimos años, ya que el consumidor se inclina cada vez más por la calidad y la novedad del producto. Esta tendencia se hace patente también en la gastronomía actual en la que prima la novedad en todos sus aspectos, desde la presentación de productos tradicionales con formatos diferentes e imaginativos hasta la introducción de nuevos alimentos que representan un reto para el paladar del gourmet más exigente. En este contexto, la introducción en el mercado de sépalos de una flor de tomate convertidos en frutos representa una novedad que puede ser bien aceptada por el consumidor actual.

La calidad organoléptica y nutritiva son dos atributos esenciales para el consumidor. Tal y como se ha comentado antes, hasta hace poco, el consumidor demandaba frutos de tomate con dos características esenciales: uniformidad y apariencia. La demanda de estos atributos relacionados con la calidad externa explica la preponderancia de los cultivares híbridos a lo largo de los últimos años. El problema es que la mejora de la calidad externa del producto (claramente patente en los cultivares híbridos) no se vio acompañada por una mejora de la calidad organoléptica, sino todo lo contrario. Las quejas del consumidor en torno a la baja calidad organoléptica de los frutos de tomate procedentes de los cultivares híbridos explica el éxito reciente de algunos cultivares autóctonos que, pese a dar menos rendimiento y producir frutos irregulares y de peor apariencia, tienen una mayor calidad organoléptica. Uno de los ejemplos más notables de este cambio de tendencia es la demanda de tomate RAF que, pese a su deficiente calidad externa, tiene una excelente calidad organoléptica. Además de la calidad organoléptica, en el momento presente, el consumidor demanda productos con buena calidad nutritiva y de ahí el éxito que están teniendo los denominados "alimentos funcionales" que se caracterizan por tener algún atributo que los hace beneficiosos para la salud humana.

El contenido de grados Brix, una estima del contenido en sólidos solubles, se utiliza habitualmente como un parámetro de calidad en el tomate para el consumo en fresco. No obstante este parámetro es, si cabe, aún más importante a la hora de estimar la calidad del tomate utilizado para el procesado industrial. La mejora tradicional ha tenido un éxito muy limitado en este sentido debido a la relación negativa entre producción y contenido en sólidos solubles (Stevens (1979). Journal of the American Society for Horticultural Science. 104 (1): 40-42; Stevens (1986). Plant Breedinq Reviews. 4: 273-311). A partir de híbridos interespecíficos entre el tomate (S. lycopersicum) y algunas especies silvestres relacionadas (e.g. S. chmielewskii y S. cheesmaniae), se han derivado líneas con un mayor contenido en sólidos solubles (Rick (1974). Hilgardia 42: 493; Hewitt y Garvey (1987). Tomato Biotechnology. D. J. Nevins and R. A. Jones, Eds.4: 45-54, Alan R Liss, New York, NY, USA; Poysa (1993). Canadian Journal of Plant Science 73 (1): 273-279) que se están utilizando actualmente en programas de mejora. Sin embargo, la naturaleza compleja del carácter y el ligamiento de algunos de los genes que lo controlan con otros que determinan caracteres agronómicamente indeseables (e.g. baja producción o reducción del calibre del fruto) dificulta notablemente su manejo en los programas de mejora (Ibarbia y Lambeth (1969). Journal of the American Society of Horticultural Science 94: 496-498; Tanksley y Hewitt (1988). Theoretical and Applied Genetics 75 (5):811-823; Paterson et al. (1988). Nature 335 (6192): 721-726; Paterson et al. (1991). Genetics 127 (1): 181-197; Goldman et al. (1995). Theoretical and Applied Genetics 90 (7-8): 925-932). Debido a estos problemas, los cultivares de tomate habitualmente empleados para el procesado industrial (e.g. zumos, ketchup, etc.) dan frutos con un contenido en sólidos solubles que no supera los 5,5 - 6,0º Brix.

La producción de un cultivar depende de muchos factores, como la síntesis, distribución y compartimentación de fotoasimilados, el tamaño, forma y peso del fruto, etc. Una aproximación alternativa para aumentar la producción consiste en aumentar el "índice de cosecha" (relación entre la parte que se cosecha y la biomasa total de la planta) a través de una modificación de la arquitectura de la planta, del número de inflorescencias por planta, del número de flores por inflorescencia o del número de flores que cuajan frutos.

Además, conviene resaltar que la supresión de la zona de abscisión del fruto es un carácter relevante en los cultivares de tomate utilizados para la industria, ya que en este tipo de cultivares la recolección se realiza con maquinaria agrícola. De hecho, el mutante jointless de tomate (caracterizado también por la supresión de la zona de abscisión del fruto) se ha utilizado para la obtención de cultivares de tomate de industria adaptados a la recolección con maquinaria agrícola.

Hasta la fecha no se han descrito mutantes de inserción que presenten frutos con los sépalos convertidos en frutos, con un contenido de grados Brix elevado (más alto que en los frutos comerciales), con un índice de cosecha (y un cuajado del fruto) superior y con la supresión de la zona de abscisión.

Explicación de la invención

En la presente invención se describen secuencias de nucleótidos capaces de incrementar la expresión de un gen de desarrollo reproductivo lo que tiene como resultado la generación de cultivares con alto interés para su consumo en fresco y procesado industrial caracterizados por poseer frutos con características mejoradas respecto de los cultivares conocidos de variedades comerciales o de aquellos sin aumento en los niveles de expresión del gen. El gen de desarrollo reproductivo es, preferiblemente, TAGL1. Se ha convenido en denominar a este nuevo cultivar, mutante ALK o simplemente cultivar ALK. Las ventajas de estos nuevos cultivares ALK de la especie Solanum lycopersicum (en adelante, tomate) son las siguientes:

1) El cáliz de la flor se convierte en fruto por lo que es susceptible de ser empleado como un nuevo órgano comestible o como una alternativa al fruto verdadero para el procesado industrial;

2) El fruto verdadero y el cáliz convertido en fruto de los cultivares ALK tienen mayores niveles de azúcares (glucosa y fructosa) y licopeno, un antioxidante beneficioso para la salud;

3) Los frutos verdaderos, así como los cálices convertidos en frutos, tienen un contenido en grados Brix notablemente superior al de los frutos de los cultivares actuales que se utilizan para la industria; y

4) Los nuevos cultivares exhiben una mayor tasa de cuajado de fruto (lo que aumenta el número de frutos por racimo) y tienen inhibida la zona de abscisión del fruto, lo que facilita la recolección mecánica, una práctica habitual en el tomate de industria.

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Reivindicaciones:

1. Secuencia de nucleótidos que comprende:

a. Una secuencia que comprende SEQ ID NO: 1 unida por su extremo 3' a

b. una secuencia reguladora de la expresión génica,

donde la secuencia de nucleótidos es capaz de incrementar la expresión de un gen.

2. Secuencia de nucleótidos según la reivindicación 1 donde la secuencia reguladora de la expresión génica del apartado (b) es SEQ ID NO: 2.

3. Secuencia de nucleótidos según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 donde la secuencia reguladora de la expresión génica se une por el extremo 3':

a. al extremo 5' de SEQ ID NO: 3 o

b. al extremo 5' de cualquiera de las secuencias con, al menos, un 80% de identidad con SEQ ID NO: 3.

4. Secuencia de aminoácidos codificada por la secuencia de nucleótidos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.

5. Vector que incluye la secuencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.

6. Célula que comprende la secuencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Célula que comprende el producto de la expresión de la secuencia según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

8. Polen que comprende la célula según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7.

9. Planta que contiene la célula según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7.

10. Planta según la reivindicación 9 que pertenece a la especie Solanum lycopersicum.

11. Fruto y sépalos convertidos en fruto de la planta según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10.

12. Germoplasma de la planta según cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10.

13. Método para la construcción del vector según la reivindicación 5 que comprende:

a. Seleccionar cualquiera de las secuencias de la invención,

b. insertar la secuencia del apartado (a) en un vector y

c. seleccionar el vector obtenido según el apartado (b).

14. Método para la obtención de la célula según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7 que comprende:

a. Obtener una célula de una muestra biológica,

b. transformar la célula del apartado (a) con un vector que incluye cualquiera de las secuencias de la invención y

c. seleccionar la célula transformada según el apartado (b).

15. Uso del fruto y de los sépalos convertidos en fruto según la reivindicación 11 para su consumo fresco y procesado industrial.


 

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