Selección Natural/Artificial

La compleja historia de la domesticación del tomate | University of Massachusetts Amherst

7 de enero 2020 – University of Massachusetts Amherst

En un nuevo artículo, un equipo de biólogos evolutivos y genetistas liderados por la autora principal profesora asociada Ana Caicedo, con el primer autor Hamid Razifard de la Universidad de Massachusetts Amherst, y otros, informan que han identificado enlaces faltantes en el La evolución del tomate de una fruta del tamaño de un arándano silvestre en América del Sur al tomate moderno más grande de la actualidad.

Dicen que el eslabón perdido que merece más atención de la que ha recibido hasta ahora es una de una serie de variantes intermedias entre el tomate completamente salvaje y el domesticado. Los resultados de sus estudios genéticos indican que el tomate cultivado moderno está más estrechamente relacionado con un grupo de tomates tipo maleza que todavía se encuentra en México en lugar de los tipos intermedios semi-domesticados que se encuentran en América del Sur.

Razifard, un investigador postdoctoral en el laboratorio de Caicedo, dice: «Lo nuevo es que proponemos que hace unos 7,000 años, estos tomates con malezas podrían haber sido re-domesticados en el tomate cultivado». El tomate cultivado común es el de mayor valor del mundo y Caicedo y sus colegas señalan que es el cultivo de vegetales más ampliamente cultivado y un modelo importante para estudiar el desarrollo de la fruta.

En este trabajo, parte de un esfuerzo de investigación más amplio apoyado por la National Science Foundation y dirigido por Esther van der Knaap en la Universidad de Georgia, los investigadores dicen que durante muchos años se pensó que una visión demasiado simplificada de la domesticación del tomate implicaba dos transiciones principales, el primero de Solanum pimpinellifolium L. (SP) pequeño y salvaje a un intermedio semi-domesticado, S. lycoperiscum L. var. cerasiforme (SLC). El segundo fue una transición de un grupo intermedio (SLC) a tomate cultivado completamente domesticado (S. lycopersicum L. var. Lycopersicum (SLL)).

Sus estudios genéticos abordan el papel de lo que llaman una etapa intermedia «históricamente polémica» y compleja de la domesticación del tomate, un capítulo esencial que no debe pasarse por alto en el largo viaje del tomate desde la naturaleza a la domesticación. Los detalles aparecen en una edición de acceso avanzado de Molecular Biology and Evolution.

Razifard y sus colegas, que crearon un conjunto de datos de variantes genómicas públicas para este estudio, utilizaron la secuenciación del genoma completo de variedades silvestres, intermedias y domesticadas (SP, SLC y SLL), además de análisis genómicos de población para reconstruir la domesticación del tomate, centrándose especialmente en los cambios evolutivos en las etapas intermedias (SLC). Generaron nuevas secuencias de genoma completo para 166 muestras, con especial atención a las variantes intermedias de su rango nativo y la fruta cultivada de México, previamente subrepresentada en los estudios.

Razifard dice: “Descubrimos que SLC puede haberse originado en Ecuador hace unos 80,000 años como una especie silvestre en lugar de una domesticada. Fue cultivado en Perú y Ecuador por personas nativas más tarde para crear tomates de tamaño mediano. También descubrimos que dos subgrupos del grupo intermedio pueden haberse extendido hacia el norte a América Central y México posiblemente como un compañero de malezas para otros cultivos «.

“Sorprendentemente, estas extensiones de SLC hacia el norte parecen haber perdido algunos de los fenotipos relacionados con la domesticación presentes en América del Sur. Todavía crecen en las milpas de México, donde las personas los usan como alimento, aunque no los cultivan intencionalmente ”, agrega. Las milpas son campos donde los agricultores plantan muchos cultivos diferentes en la misma área.

Él y Caicedo señalan que en 1948 se propuso un origen del tomate doméstico a partir de antepasados ​​similares a las malas hierbas en función de los muchos nombres nativos que existen para el tomate similar a las malas hierbas, en contraste con menos nombres para el tomate cultivado común. Esta hipótesis fue cuestionada por otros que argumentaron en contra de México como un centro de domesticación del tomate debido a la ausencia de tomates completamente silvestres allí.

Razifard dice: «Todavía es un misterio cómo los tomates se han movido hacia el norte. Todo lo que tenemos es evidencia genética y ninguna evidencia arqueológica porque las semillas de tomate no se conservan bien en los registros arqueológicos «.

Los investigadores señalan que explorar las etapas intermedias de la domesticación del tomate tiene «implicaciones directas para la mejora de los cultivos». Por ejemplo, observaron algunas señales de selección en ciertas poblaciones intermedias para alelos involucrados en la resistencia a enfermedades y la tolerancia a la sequía, importante, dice Razifard, » la evidencia es útil para encontrar alelos candidatos que puedan usarse para crear tomates resistentes a enfermedades y / o tolerantes a la sequía ”. Otras poblaciones intermedias tenían un mayor contenido de beta-caroteno o azúcar, rasgos atractivos para los consumidores.

El biólogo evolucionista dice: “Este es el tipo de papel que Darwin habría disfrutado leyendo. Sacó muchas de sus ideas sobre la evolución del estudio de las plantas, especialmente los cultivos. Mantuvo correspondencia extensa con botánicos antes de finalizar su teoría de la evolución a través de la selección natural «.

Un investigador postdoctoral que realizó gran parte de los análisis genómicos de la población para este proyecto, Razifard, agrega que quiere apoyar el movimiento en biología contra la «ceguera de las plantas».

University of Massachusetts Amherst

Oxford Academic (PDF)

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