Investigadores de INIA La Platina impulsan herramientas moleculares para mejorar trazabilidad genética de frutales

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Investigadores de INIA La Platina impulsan herramientas moleculares para mejorar trazabilidad genética de frutales
  • A la fecha, el servicio denominado  fingerprinting está disponible para cualquier usuario de la cadena productiva y de comercialización de plantas y frutas, desde los fitomejoradores hasta los exportadores y otros agentes de distribución, incluyendo también a los que son probablemente sus principales usuarios, los viveristas y productores frutícolas. 

Santiago, enero 2022.-

Un factor clave a la hora de comercializar variedades frutícolas, es la correcta identidad genética (ID) de las mismas. Por ello, con el fin de asegurar la calidad o autenticidad varietal de plantas frutales, así como del material de propagación y sus productos (frutas), un grupo de especialistas del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) implementó un sistema de trazabilidad genética basado en marcadores moleculares de tipo microsatélites, que ya cuenta con algunos años en ejercicio y está en continuo perfeccionamiento.

“Si bien esta ID es factible de realizar mediante un análisis morfológico (fenotipo) y del comportamiento agronómico de las plantas y sus frutas, hay casos en que estos criterios son de difícil aplicación, con serias posibilidades de confusión. Esto se debe a que el fenotipo no solo depende de la naturaleza genética de la planta, sino del medio ambiente con el que interacciona, de su estado fitosanitario (es decir, si están sanas o enfermas) o del desarrollo o edad de las mismas”. Estos factores no modifican el ADN de la planta, que es el blanco de los análisis moleculares», explicó el investigador de INIA La Platina, Patricio Hinrichsen, quien con apoyo del Servicio Agrícola y Ganadero (SAG) y otras entidades privadas implementó una plataforma hace unos 10 años para resolver esta problemática que afecta a uno de los principales motores económicos de Chile y que, con el paso del tiempo, se ha ido perfeccionando y convirtiendo en una herramienta fundamental para el rubro.

Para mejorar esta herramienta, el Dr. Hinrichsen, junto a otros investigadores de INIA, desarrolló un proyecto financiado principalmente por Fondef y apodado FingerFruta, cuyos resultados directos estuvieron enfocados en las especies más importantes para el país, tales como: vides, manzanos, carozos (nectarines y duraznos, cerezos y ciruelos), frutillas y arándanos, y que posteriormente se ha ampliado a la gran mayoría de los frutales cultivados en Chile (frambueso, mora, palto, kiwi, olivos, granados, almendros y perales, entre otros), además de algunas especies hortícolas.

 

 

¿Cómo funciona?

 

Desde un punto de vista metodológico la mejor forma para la ID genética de plantas y diferenciación de variedades es el análisis de regiones específicas del genoma (ADN cromosomal) de las plantas, conocidos como marcadores moleculares (MM). Los MM más eficientes que se usan hoy universalmente para trazabilidad genética son los denominados microsatélites, abreviados también como SSR o Secuencias Simples Repetidas, es decir, secuencias cortas de entre 1 y 5 nucleótidos que se repiten usualmente entre 5 y 20 veces, y que se encuentran repartidas profusamente a lo largo de todos los cromosomas. Su principal ventaja respecto de otros MMs es que combinan una alta variabilidad con un excelente comportamiento electroforético, por lo cual se obtienen resultados de fácil interpretación aplicables tanto en identificación de variedades como en diversos estudios genéticos. Otro tipo de MM muy usado para diferentes estudios genéticos son los llamados SNPs (del inglés Single Nucleotide Polymorphisms, o mutaciones de nucleótidos individuales), y que también se han implementado para fingerprinting; sin embargo, uno de los fundamentos para ID genética es contar con bases de datos que incluyan la mayor cantidad posible de genotipos (variedades), lo que no está disponible en general para este marcador alternativo

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Técnica del proyecto

 

Cada especie estudiada posee un nivel de diversidad genética propia, por lo tanto, fue necesario identificar los SSRs más informativos y ajustar los protocolos analíticos en cada caso.

 

En todas las especies se consideraron inicialmente las variedades incluidas en el Registro de Variedades Protegidas del Servicio Agrícola y Ganadero (RVP-SAG), sumando también el mayor número posible de variedades de uso libre, de modo que se pudieran construir bases de datos lo más completas y representativas de la “casuística varietal” y diversidad genética presente en el país. En total, considerando las siete especies del estudio original, se obtuvieron los patrones genéticos de más de 500 variedades de frutales, con entre cinco y 18 marcadores cada especie. “Actualmente esta paleta de genotipos ha crecido varias veces, ya que la dinámica de recambio varietal en el ámbito frutícola internacional (y en consecuencia nacional) ha sido muy intensa en los últimos años. Además, hemos desarrollado SSR propios para especies nativas, como la murtilla, el maqui y el calafate, entre otras”, agrega el investigador.  Al respecto, cabe mencionar que este servicio ocasionalmente también ha sido requerido a nivel internacional, recibiendo muestras de otros países de la región y de EE.UU.

Los datos registrados en estas bases de datos corresponden a los patrones alélicos de cada variedad analizada con cada marcador SSR, lo que permite identificar y diferenciar a cada una de ellas. Para cada especie se determinó el número mínimo de marcadores SSR que permitiera identificar todas las variedades consideradas, priorizándose los marcadores, desde los más informativos hasta los menos útiles. Así, cuando se quiera obtener el fingerprinting de nuevas variedades para incorporar en la respectiva base de datos, se usarán en primer lugar aquellos marcadores SSR más informativos. Para especies de fondo genético amplio (alta diversidad genética), como arándano, se ha demostrado que con solo tres SSRs se pueden diferenciar las más de 150 variedades y líneas analizadas hasta ahora; por el contrario, especies con fondo genético reducido como duraznero/nectarín, requieren entre 10 y 12 SSRs para igual fin.

FingerFruta 

 

La tecnología generada por investigadores de INIA fue transferida a dos empresas nacionales de análisis genético, las que implementaron el servicio en algunas especies. Sin embargo, el servicio actualmente solo está operativo en el Laboratorio de Biotecnología de INIA La Platina. Fingerprinting está disponible para cualquier usuario de la cadena productiva y de comercialización de plantas y frutas, desde fitomejoradores o licenciatarios de variedades hasta exportadores y otros agentes de distribución y comercialización, incluyendo también a los que son actualmente sus principales usuarios, los viveristas y productores frutícolas.  Así también, está disponible para apoyar instancias de registro y control, tareas en que se realiza una estrecha colaboración con el SAG, además de servir en instancias judiciales y de control de comercio.

Acerca de INIA

El Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) es la principal institución de investigación, desarrollo e innovación agroalimentaria de Chile. Vinculada al Ministerio de Agricultura, cuenta con presencia nacional y un equipo de trabajo de más de 1.000 personas altamente calificadas. Ejecuta al año un promedio de 400 proyectos en torno a 5 áreas estratégicas: Cambio Climático, Sustentabilidad, Alimentos del Futuro, Tecnologías Emergentes, y Extensión y Formación de Capacidades. Estas iniciativas contribuyen al desarrollo agroalimentario sostenible del país, creando valor y proponiendo soluciones innovadoras a los agricultores, socios estratégicos y la sociedad, generando una rentabilidad social que varía entre 15% y 25%, por cada peso invertido en cada uno de sus proyectos.


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