Otoño, época de manzanas
La manzana es una fruta milenaria. Tanto es así que forma parte de la mitología mundial y se dice que la manzana de la discordia provocó la caída de Troya, que el secuestro de Idun indujo el envejecimiento de los dioses nórdicos porque dejó de entregarles manzanas de la juventud o que la humanidad fue expulsada del Edén porque Eva comió la manzana prohibida. Sea como sea, la manzana es una de las frutas más consumidas en el mundo y es típica de comienzos de otoño, época del año en que llegan directamente del árbol a tus manos.
Generalmente se asocia a las manzanas con el color rojo, pero hay infinidad de variedades de diferentes colores que van desde el verde al amarillo y tienen su propia textura y sabor. Si bien encontramos manzanas disponibles para el consumo todo el año, la cosecha se realiza entre el final del verano y el principio del otoño; por lo cual es en esta época cuando están más dulces, jugosas y crujientes.
De la gran cantidad de manzanas que existen, actualmente consumimos solo un puñado de variedades que pueden contarse con los dedos de las manos.
La seda y las manzanas viajaron juntas
La manzana se originó en Asia Central, más precisamente en Kasajstán. Al ser llevada por los viajeros a Europa por la ruta de la seda, se fue cruzando con otras especies silvestres para dar como resultado la manzana que hoy comemos (Malus domestica).
La manzana asiática (Malus sieversii) se cruzó con la europea (Malus sylvestris), la cual es muy ácida. Sin embargo, se ha determinado científicamente que hay más proporción de esta última en la manzana actual que de su antecesor asiático.
En el mundo se producen 85 millones de toneladas, siendo China y Estados Unidos los principales productores y consumidores. Solo el 10% de la producción se exporta.
En nuestro país la producción de manzanas se concentra en las provincias de Río Negro y Neuquén donde se cultiva principalmente la variedad Red Delicious (65%) y en una proporción bastante menor Gala y Granny Smith (15% de cada una). Las variedades menos cultivadas son Pink Lady, Rome Beauty, Golden Delicious, Fuji y Braeburn.
¿Sabías que…?
- Se producen tantas manzanas en China como en el resto del mundo (40 millones de toneladas)
- Los agricultores prefieren las variedades enanas para facilitar la recolección
- Las variedades de manzana más populares son Red Delicious, Granny Smith, Fuji, Gala y Golden Delicious.
- A las manzanas rojas también se les dice "escolares" porque solían ser el regalo más popular de los niños a sus maestros
- En Argentina se consumen 8kg de manzana/persona/año
Lento, lento como la tortuga
Un programa de mejoramiento tarda, en promedio, 15 años hasta que la nueva variedad pueda llegar a los campos de cultivo. Los mejoradores aprovechan la gran variación genética que tienen los manzanos para realizar cruzamientos, seleccionarlos y así crear nuevas variedades de manzanas, mejores que las que ya están en el mercado.
Los objetivos de un plan de mejoramiento de manzanas comprenden, entre otros,
- Resistencia a plagas y enfermedades
- Tamaño uniforme
- Larga vida de almacenamiento
- Resistencia al transporte
- Buen sabor
- Manzanas crujientes y jugosas
Polinización controlada
Los manzanos tienen polinización cruzada, es decir las flores femeninas de una planta reciben polen de otras plantas que están cerca. Esto produce a una inmensa diversidad genética; que es buena para los mejoradores (así pueden seleccionar características de interés) pero mala cuando se quieren preservar características élite y continuarlas de generación en generación. Por lo tanto, para controlar a los padres y tener una mayor influencia sobre la composición genética de los hijos, los mejoradores realizan la polinización de forma manual. Esto involucra:
- Recolectar polen de las flores del padre
- Quitar las partes masculinas de las flores de la madre para evitar la autopolinización
- Transferir el polen del padre a las flores de madre. Esta tarea se hace generalmente con un pincel
Después de estos cruzamientos hay que esperar 4 años para que las plantas den frutos. Esos frutos tienen mucha variabilidad entre sí y de cada uno de ellos se seleccionará menos del 1% para avanzar a la siguiente etapa.
Pisando el acelerador
Existen actualmente algunas técnicas que los fitomejoradores pueden usar para acelerar el proceso de selección sin tener que esperar cuatro años hasta que las plantas den sus primeros frutos: la selección asistida por marcadores y la selección genómica.
Varios estudios han identificado marcadores de ADN en ubicaciones definidas dentro del genoma de la manzana. Estas secuencias cortas de ADN actúan como señales que dan información sobre los genes de interés cercanos. Estos marcadores pueden proporcionar información sobre qué características porta una plántula, como por ejemplo la resistencia a alguna enfermedad.
La selección asistida por marcadores usa una pequeña cantidad de marcadores para verificar si una plántula producirá manzanas con un rasgo particular. Esto significa que las plántulas sin ese rasgo pueden descartarse en una etapa temprana, lo que hace que el programa sea sea más eficiente.
La selección genómica examina simultáneamente miles de marcadores que se encuentran distribuidos por todo el genoma de la manzana. Los fitomejoradores pueden estimar qué marcadores afectan determinados rasgos al observar el patrón de marcadores en un conjunto de plantas (población) para predecir cuáles serán los mejores padres para la próxima ronda de cruzamientos. La selección genómica puede acelerar el proceso de mejoramiento al seleccionar los padres en una etapa temprana.
Ambos enfoques se han beneficiado de la publicación de la secuencia del genoma de la manzana, lo que facilita el diseño de nuevos marcadores y aumenta la comprensión de los marcadores que ya están en uso.
El final del proceso
Si una manzana es apta para la comercialización se injertan yemas a distintos pies o patrones. Este último proporciona las raíces para la nueva planta y la yema la parte aérea que producirá frutos. El patrón proviene de una variedad seleccionada por su capacidad de adaptación al suelo donde se plantarán esos manzanos. Las combinaciones buenas, se prueban en ensayos con productores. De allí salen los nuevos cultivares (variedades) que se propagan a partir de una sola planta, por clonación. Así se obtienen miles de plantas genéticamente idénticas.
¿Sabías que…?
- Las manzanas que vemos hoy en las verdulerías (Red Delicious, Granny Smith, McIntosh, Gala, etc.), son clones derivados de la planta que dio origen a la variedad
- Si comes una manzana McIntosh ¡estás comiendo una manzana del siglo XVIII!
- El manzano de Newton, que todavía vive en la casa natal del científico, es de la variedad Flor de Kent, rara en la actualidad. Tiene frutos verde-rojizos y grandes, pero es insípida y de textura harinosa, por lo cual se usaba para cocinar
¡Silencio!
Es normal que la pulpa de una manzana cortada se oxide rápidamente. Esto es lo que denominamos pardeamiento. Este fenómeno ocurre porque al romper las células de la manzana actúa la enzima polifenol oxidasa (PPO) que transforma los polifenoles (que dan aroma y sabor a la fruta) en melanina produciendo el típico color marrón.
Estudios sobre el genoma de la manzana permitieron identificar los genes que controlan la producción de PPO. Con esa información y usando técnicas de ingeniería genética se “silenciaron” dichos genes, por lo cual la producción de PPO es casi nula y la oxidación de la fruta mucho más lenta.
Estas variedades genéticamente modificadas se producen, en los países donde han sido aprobadas por el sistema regulatorio, bajo la marca Artic®.
Reducir el desperdicio de alimentos es uno de los objetivos para el desarrollo sustentable impulsado por la FAO. Las manzanas con menor pardeamiento contribuyen con éste, además de poder ofrecerse como fruta cortada para meriendas escolares o snacks saludables.
No te escucho, hay interferencia…
En las células de la manzana hay cuatro genes encargados de la producción de PPO; es decir, cuando la fruta se corte, esas secuencias de ADN pasarán su información a un ARN mensajero para que las células produzcan PPO y oxiden los polifenoles. Para que esto no ocurra, se utilizan unas secuencias de ARN, llamado ARN de interferencia, que se unen al ARN mensajero y lo “silencian” hasta degradarlo, dando como resultado la reducción drástica en la producción de la enzima.
Este proceso ocurre en el laboratorio. Las plantas que derivan de él se cultivan in vitro y luego pasan a invernaderos. Estas plantas serán los padres que se cruzarán con las variedades comerciales, por ejemplo Golden Delicious o Granny Smith, para obtener variedades con buenas características comerciales pero con la reducción del pardeamiento añadida.
Dos trenes pueden llevarte a la misma estación
El avance de la ciencia ha permitido generar nuevas tecnologías y transformarlas en productos innovadores para el mercado. Así, con la edición de genes se pueden realizar cambios dirigidos a puntos específicos del genoma.
Las distintas herramientas de edición génica se basan en la capacidad que tiene el ADN de ser reparado cuando sufre algún corte. En este caso, el corte se realiza en una posición determinada, con base a conocimientos previos que se tienen de la secuencia del genoma de la manzana. Así, se provoca un corte en alguna parte de los genes de la PPO y, con la reparación, se induce un cambio que conduce a su silenciamiento.
En este caso dos herramientas biotecnológicas modernas, ingeniería genética y edición génica, dan como resultado el mismo producto: manzanas con menos pardeamiento.
Roja, verde o amarilla. Sea del color que sea, cada manzana que nos llevamos a la boca tiene una enorme cantidad de innovación que implicó muchos años de trabajo, dedicación e inversión. Para seguir consumiendo cada vez mejores manzanas es necesario reconocer la propiedad intelectual implícita en los derechos de obtentor de las nuevas variedades. Así no tendremos que probar la manzana de la discordia.
