La iniciativa, que rep el nom oficial d’International Cucurbit Genomics Initiativi (IGCI), se centrarà a més a desenvolupar eines biotecnològiques que ajudin a millorar les espècies mitjançant creuaments tradicionals. El projecte es va constituir fa uns dies a Barcelona, durant el primer em>workshop de genòmica de cucurbitáceas, organitzat pel Laboratori de Genètica Molecular Vegetal CSIC-IRTA.
La trobada ha reunit a un centenar d’investigadors de tot el món, entre ells als grups dels projectes nacionals de genòmica de cucurbitáceas a Israel, EUA, França, Japó i a Espanya. Són aquests països els que, liderats per Espanya, han engegat la IGCI i que estan representats en el comitè de direcció per investigadors que lideren els seus respectius projectes de genòmica de cucurbitáceas, entre ells l’espanyol Pere Puigdomènech, del CSIC-IRTA.
Tots els projectes, excepte el de Japó, persegueixen l’obtenció del genoma del meló, espècie a la qual es dediquen més recursos públics. Per aquesta raó, la iniciativa ha escollit al meló com a espècie modelo. Entre els objectius immediats que es plantegen està l’elaboració d’un Llibre Blanco que reflecteixi l’estat actual de la genòmica de cucurbitáceas i els objectius que es plantegen en el proper quinquenni, així com l’elaboració d’una proposta científica (que a tot tardar estarà llista a l’octubre de 2005). També formen part de la iniciativa diferents empreses privades constituïdes en un subcomité que assessorarà i finançarà projectes que es desenvolupin en el marc de la Iniciativa a partir de la proposta científica.
En aquesta proposta s’inclourà la unificació dels mapes genètics existents en un de referència i la seqüenciació de fins a 100.000 marcadors ESTs (expressed sequence tags) de meló. Els EST són seqüències d’ADN que serveixen per poder localitzar gens en el genoma i obtenir una població de plantes amb una alta variabilitat de la qual es puguin extreure nous caràcters.
Necessitat de cooperació internacional
La iniciativa internacional pretén trobar resistències a malalties causades per patògens com a fongs, virus i bacterisLa iniciativa es llança just un any després que s’iniciés a Espanya el projecte de genòmica del meló, que integra cinc grups nacionals (dos del CSIC, un de l’IRTA i dos de la Universitat Politècnica de València) i es justifica per l’envergadura del treball que suposa l’elaboració de qualsevol mapa genètic. Fins i tot el genoma més petit que es coneix en vegetals, el de la planta Arabidopsis thaliana, amb cinc cromosomes, es va aconseguir en el marc d’una iniciativa internacional.
No hi ha més dificultat en un mapa genètic que en un altre, explica Jordi García Mas, secretari tècnic de l’AGCI i organitzador del workshop de Barcelona. «El que mana és la longitud del mapa», assegura l’expert. I en aquest cas, el de les cucurbitáceas, és només tres vegades més llarg que el d’arabidopsis. És a dir, no és especialment «complex» comparat amb altres genomes com el del blat, que és «enorme» (42 cromosomes). En el cas de les cucurbitáceas, són 12 cromosomes del meló, 7 cromosomes en el cas del cogombre, 20 en el cas del carbassó i la carabassa, i 11 en el cas de la síndria -encara que hi ha diferències entre varietats modificades per encreuament, com les síndries sense llavors.
Els objectius de la recerca són, d’una banda, trobar resistències a malalties, principalment les causades per patògens com a fongs, virus i bacteris. Les més importants en aquest cas són el virus del garbellat, el virus del mosaic, que afecta a totes les curcurbitáceas, i el virus de les venes grogues. «Aquest últim va aparèixer per vegada primera a Espanya fa només dos o tres anys i va causar considerables perdudes en les collites», apunta García Mas.
«El que volem», explica aquest investigador que participa en el projecte espanyol de genòmica de cucurbitáceas, «és identificar resistències naturals que estan ja en l’espècie, normalment en melons silvestres, i inserir mitjançant encreuament el gen relacionat amb la resistència en els melons comercials». «Es farà mitjançant el mètode tradicional del creuament, en cap cas parlem de transgènics perquè, a més, no es podrien comercialitzar a Europa», assegura l’investigador.
Millorar el sabor o la grandària
De qualsevol forma, les eines genètiques que s’estan desenvolupant poden accelerar el procés. Si s’identifiquen els gens que confereixen resistència i es desenvolupen mètodes per a la seva detecció ràpida, el procés es pot reduir a la meitat. Una vegada realitzat l’encreuament i germinada la planta, no cal esperar al fet que es desenvolupi: abans que creixi pot analitzar-se l’ADN del germoplasma i veure si l’encreuament ha tingut èxit i si la futura planta heretarà el gen que inserit. «»Si amb el creuament es trigava uns 4 o cinc anys; d’aquesta forma el procés es pot reduir en dos anys», reconeix García Mas.Un altre dels objectius és millorar les característiques naturals del fruit, per a això es buscaran els gens relacionats amb paràmetres que interessa millorar, com el color, la grandària, el contingut en azucares o la maduració (aspecte rellevant en varietats com Gàl·lia o Cantalup). En aquest cas també es tracta de buscar la variabilitat natural que ja existeix dins de les espècies −«a Àsia hi ha varietats, per exemple, que tenen més carotenos i més sucre»−, localitzar els gens relacionats amb aquests paràmetres i introduir-los en les varietats comercials que interessin. De qualsevol forma, sempre es buscarà la variabilitat dins de la pròpia espècie (les pròpies resistències naturals en cogombres silvestres per millorar els cogombres comercials, o les propietats d’un meló per millorar un altre meló), i sempre s’optarà per la via tradicional de l’encreuament encara que encara estem, adverteix, en una «fase precompetitiva», encara lluny de l’aplicació.
Com localitzar els gens relacionats amb els diversos paràmetres del vegetal, especialment quan no se sap d’ells gens a priori? Això és el que persegueixen amb una de les eines que s’està desenvolupant en l’IRTA, una col·lecció de plantes mutantes que presentin variacions d’interès per al meló.
El cridaner projecte, que rep l’acrònim de TILLING, part de 20.000 llavors de meló tractades amb un agent químic que produeix mutacions en l’ADN. Una vegada tractades, es germinen i s’espera a obtenir plantes adultes. És llavors quan es pot observar si en la seva aparença (el fenotip) hi ha algun signe visible de la mutació; igualment s’analitza el seu ADN per veure les mutacions. En posar en correspondència la mutació de l’ADN amb l’aparença física pot arribar a descobrir-se la implicació dels gens en aquella.
Paral·lelament, aquestes plantes s’autofecundan per després analitzar les plantes descendents, tant en la seva aparença com en el seu ADN. El projecte té com a objectiu final aconseguir una col·lecció de 5.000 plantes amb mutacions d’interès. La idea dels mutantes per localitzar gens d’interès no és nova i la col·lecció de plantes obtinguda serveix exclusivament per a això. Entre els gens que s’espera trobar estan els relacionats amb la grandària del fruit o la resistència a virus, entre uns altres.
