Descripción del proyecto
Tomates valencianos más sostenibles y resilientes
El proyecto MERESTOV consigue variedades con genes de resistencia a las principales enfermedades.
Medida del color externo de frutos inmaduros de Tomate Valenciano con un colorímetro Konica Minolta CR400.
La investigación MERESTOV, enmarcada en AGROALNEXT-GVA y llevada a cabo por personal investigador de la Universitat Politècnica de València, pretende la mejora de la resiliencia y sostenibilidad del tomate valenciano en particular y del cultivo del tomate en general. Para alcanzar este fin hace uso de cuatro actuaciones investigadoras. La primera consiste en la mejora genética para la resistencia a las enfermedades prevalentes del cultivo. En concreto, las causadas por los patógenos virus del mosaico del tomate (ToMV), virus de bronceado del tomate (TSWV), Fusarium, Verticillium y virus rugoso del tomate (ToBRFV). Esta última es una enfermedad emergente que genera una gran preocupación por sus graves daños y transmisibilidad por contacto.
También, están trabajando para mejorar tanto el vigor del tomate valenciano como su eficiencia en el uso de agua y nutrientes. La idea es diseñar portainjertos híbridos para fortalecer las variedades cultivadas. Un portainjertos es la parte inferior de una planta donde se realiza un injerto, encargado de aportar el sistema de raíces que interacciona con el suelo absorbiendo agua y sales minerales.
En tercer lugar se aplicarán y evaluarán las actuaciones anteriores, tanto la mejora genética como los portainjertos, en condiciones comerciales. En concreto, en explotaciones de agricultores de la Asociación de Productores y Comercializadores del Tomate Valenciano. El resultado esperado es una selección de los mejores portainjertos: los más resistentes y con mejor calidad de fruto. La última actuación comparará el ciclo de vida del tomate valenciano en condiciones al inicio del proyecto y tras la aplicación de las mejoras, buscando una evaluación y la propuesta de futuras vías de investigación.
Por el momento, la investigación MERESTOV ha conseguido introducir genes de resistencia a distintas enfermedades en variedades de tomate valenciano mediante ciclos de cruce y selección. Para ello han utilizado la técnica genética del retrocruzamiento, consistente en cruzar un descendiente con uno de sus progenitores. A principios de 2022 se obtuvieron estas semillas y en 2023 se continuarán generando otras para su evaluación posterior. Para el análisis de su ciclo de vida completo se están teniendo en cuenta, también, los aspectos ambientales, integrando en el mismo datos proporcionados por los tres principales productores de tomate valenciano situados en Catarroja, Meliana y Anna.
Planta con frutos de Tomate Valenciano del tipo ‘Masclet’.
MERESTOV se apoya en gran medida en la experiencia, resultados y materiales previos. El grupo, liderado por los investigadores Salvador Soler Aleixandre y Jaime Prohens Tomás, acumula una amplia experiencia en diversidad, valorización, selección y mejora del tomate reflejada en un amplio número de publicaciones y participación en proyectos nacionales e internacionales, particularmente del programa Horizonte 2020 financiado por la Unión Europea. Además, cuenta con un investigador especialista en ciclos de vida y sostenibilidad que evaluará las mejoras conseguidas a nivel medioambiental con los nuevos materiales y técnicas. Entre las utilizadas en la investigación destacan la evaluación de materiales, los cruzamientos, la selección y la inoculación de patógenos en condiciones controladas. Además, se llevan a cabo análisis económicos clásicos para el análisis del ciclo de vida.
Planta con frutos de Tomate Valenciano del tipo ‘Blanca’.
El proyecto MERESTOV, a través de un enfoque ambicioso y multifacético, hará una aportación esencial para una horticultura más biodiversa, sostenible y adaptada al reto del cambio climático, aportando información científica y técnica y material vegetal de gran valor e inspiradores para otras iniciativas e investigadores en el futuro. La transferencia al sector productivo de las nuevas variedades mejoradas tiene “elevadas probabilidades de éxito”, en palabras del investigador principal Salvador Soler. Los motivos son la colaboración de la Asociación de Productores y Comercializadores del Tomate Valenciano, con sede en la Universitat Politècnica de València y del la cual el investigador principal del proyecto es secretario, así como el desarrollo de las actividades investigadoras en explotaciones de los miembros de la asociación.
Realización de foto de frutos de Tomate Valenciano en una plataforma de reproducción en el laboratorio de la UPV.
Los materiales obtenidos tendrán un importante impacto económico. Permitirán un cultivo más eficiente al reducir los costes de energía, pesticidas, desinfectantes, agua y otros insumos. Al mismo tiempo, se producirá un menor impacto ambiental en la producción derivada de los materiales producidos. El impacto trasciende el del cultivo del tomate valenciano y es aplicable al tomate en general, ya que los materiales de tomate obtenidos son lo que se considera material de élite, fácilmente utilizables por los mejoradores para desarrollar nuevas variedades de otros tipos. Lo mismo ocurre con los portainjertos, que serían utilizables en cualquier variedad de tomate. Estas mejoras cobran especial importancia al tener en cuenta que el tomate es uno de los cultivos más importantes de España, con una producción superior a 5 millones de toneladas, representando el 31.3% de la producción de hortalizas.
Frutos cuajados de tomate de un retrocruce 3 (RC3) del programa de mejora para la introgresión de genes de resistencia en el Tomate Valenciano del tipo ‘Blanca’.
Entrevista del proyecto
Mejora de la resiliencia y sostenibilidad del tomate Valenciano
Entrevista a Salvador Soler, investigador principal del proyecto MERESTOV en la Universitat Politècnica de València.
¿Cuál es el objetivo principal de su investigación?
El proyecto MERESTOV pretende la mejora de la resiliencia y sostenibilidad del tomate valenciano en particular, mediante diferentes actuaciones investigadoras que abordan dicho objetivo general. La primera actividad pretende la mejora genética del tomate Valenciano para resistencia a enfermedades prevalentes del cultivo, causadas por los patógenos ToMV, TSWV, Fusarium, Verticillium, y a la nueva enfermedad emergente causada por el virus ToBRFV y que genera gran preocupación por los graves daños y su eficiente transmisibilidad por contacto. En una segunda actividad, es obtener nuevos portainjertos híbridos a partir de materiales de los que se dispone de información relevante para mejorar el vigor del tomate Valenciano (lo cual permitiría el cultivo a dos o más guías) y la eficiencia en el uso del agua y nutrientes. En la tercera actividad se evaluarán los materiales obtenidos en las actividades descritas en condiciones comerciales en explotaciones de agricultores de la Asociación de Productores y Comercializadores del Tomate Valenciano. Ello permitirá determinar los efectos de las distintas combinaciones de genes de resistencia sobre la producción y calidad del fruto, así como seleccionar los mejores portainjertos y efectos en cultivo comercial real de la reducción de agua y fertilizante nitrogenado. Los ensayos realizados servirán como ensayos de demostración a agricultores y técnicos interesados en tomate y mejora de la resiliencia y de la sostenibilidad de tomate y hortalizas en general. Finalmente, en la última actividad planteada se analizará el ciclo de vida del tomate Valenciano con las condiciones al inicio del proyecto y las mejoras alcanzadas gracias a los nuevos materiales y reducciones de agua y fertilizantes. Se evaluarán las mejoras alcanzadas en la sostenibilidad y se propondrán futuras mejoras.
¿Qué resultados ha obtenido hasta el momento y cómo cree que estos pueden contribuir al objetivo principal de su investigación?
Partiendo de generaciones de retrocruzamiento RC2, en agosto de 2022 se prepararon semilleros de las RC2 con las dos tipologías de ‘Tomata Valenciana’. En octubre de 2022 se ha realizado con la ayuda de marcadores moleculares asociados a los 4 genes de resistencia citados, la selección de las plantas de las dos RC2 portadoras de distintas combinaciones de genes de resistencia. Se pretende obtener 8 combinaciones distintas: 1 con solo Tm22, 3 con Tm22 y otro gen (Tm22 + Sw5, Tm22 + I2, y Tm22 + Ve1), 3 con Tm22 y otros dos genes (Tm22 + Sw5 + I2, Tm22 + Sw5 + Ve1, y Tm22 + I2 + Ve1), y 1 con las cuatro combinaciones de genes (Tm22 + Sw5 + I2 + Ve1). Se consiguieron distintos frutos cuajados de RC3 en las dos tipologías de ‘Tomata Valenciana’. En la actualidad se dispone de semilla de estas RC3. Se han realizado los cruces de las dos tipologías de tomate valenciano con las fuentes de resistencia al virus del rugoso del tomate (ToBRFV): FE x S.PIM.2.10 (4 frutos cuajados) y FJO x S.PIM.2.10 (5 frutos cuajados). Se ha utilizado la ‘Tomata Valenciana’ como parental femenino con el objeto de asegurar que el citoplasma del híbrido sea el del tomate cultivado. La semilla de los híbridos interespecíficos citados, de la que se dispone en la actualidad, se ha dividido en dos lotes. Uno de ellos se utilizará para realizar la inoculación con ToBRFV para comprobar el comportamiento del híbrido y el otro lote se utilizará para obtener la generación F2 y el primer retrocruzamiento (BC1) hacia las accesiones de “Masclet” y “Blanca”.
En el ciclo de otoño-invierno de 2022 se procedió a la obtención de semilla de los cruces interespecíficos diversos entre materiales de interés como parentales de portainjertos. En el primer ciclo de 2023 se continuará con la generación de nuevos híbridos portainjertos, para realizar su posterior evaluación.
Para el análisis del ciclo de vida de la ‘Tomata Valenciana’ se está teniendo en cuenta los aspectos ambientales y potenciales impactos ambientales a través del ciclo de vida completo del producto. Para la realización del análisis se ha partido de los datos proporcionados por los agricultores de la Asociación de Productores y Comercializadores del Tomate Valenciano. Se ha realizado una serie de reuniones con los 3 principales productores de ‘Tomata Valenciana’ de dicha asociación. En este caso la muestra de agricultores ha comprendido un agricultor de Catarroja, uno de Meliana y un último de la localidad de Anna. Se ha pretendido, analizar el ciclo de vida en tres explotaciones tipo con características diferenciales.
Los resultados obtenidos hasta el momento son acordes con el plan de trabajo expuesto en la solicitud del proyecto y por tanto permitirán la obtención de materiales de tomate valenciano con resistencia a las principales enfermedades que afectan al cultivo de esta variedad tradicional, así como la obtención de portainjertos que refuercen estas resistencias. Así mismo, se avanza según el programa propuesto en la gestión de la información que nos permita evaluar el beneficio del uso de estos materiales generados en el proyecto, así como implementar nuevas estrategias de mejora de la sostenibilidad de las variedades obtenidas.
¿Qué metodología y tecnologías está utilizando en su investigación?
El proyecto MERESTOV pretende la mejora de la resiliencia y sostenibilidad del tomate Valenciano en particular y del cultivo del tomate en general, mediante diferentes actuaciones investigadoras desde una perspectiva holística para abordan dicho objetivo general. El proyecto se apoya en gran medida en la experiencia, resultados y materiales previos obtenidos por el equipo investigador, el cual está formado por cinco investigadores, cuatro de los cuales tienen una amplia experiencia en diversidad, valorización, selección y mejora del tomate reflejada en un amplio número de publicaciones y participación en proyectos nacionales e internacionales, particularmente del programa H2020.
Un quinto investigador es especialista en ciclos de vida y sostenibilidad y evaluará las mejoras conseguidas a nivel medioambiental con los nuevos materiales y técnicas. Así, en el proyecto se plantean cuatro actividades principales (citadas en el punto 1), que se llevarán a cabo en las dos tipologías de tomate Valenciano identificadas por el grupo (“Masclet” y “Blanca”).
Las metodologías a utilizar son las convencionales de mejora genética (evaluación de materiales, cruzamientos, selección, inoculación de patógenos en condiciones controladas), así como análisis económicos clásicos para el análisis del ciclo de vida. Se persigue la obtención de nuevas variedades de tomate valenciano resistentes a las principales enfermedades que le afectan mediante la introducción de genes de resistencia mediante la realización de ciclos de cruce y selección de las plantas portadoras de estos genes. En esta labor de selección se utilizará la metodología de selección asistida por marcadores.
¿En qué medida su investigación está contribuyendo al desarrollo de un sector agroalimentario más verde, sostenible y/o saludable? ¿En cuáles de los Objetivos de Desarrollo Sostenible se enmarca su proyecto?
Consideramos que el proyecto MERESTOV, a través de un enfoque ambicioso y multifacético, hará una aportación esencial para una horticultura más biodiversa, sostenible y adaptada al reto del cambio climático, aportando información científica y técnica y material vegetal de gran valor e inspiradores para otras iniciativas e investigadores en el futuro.
El proyecto se alinea de forma directa con el objetivo de desarrollo sostenible ODS12 (producción y consumo responsables), ya que pretende una producción más eficiente y sostenible y menos contaminante en la producción de alimentos. También con la Estrategia de Especialización Inteligente para la Investigación e Innovación en la Comunitat Valenciana (RIS3-CV), en concreto en el Eje 1 – Calidad de Vida.
¿Qué desafíos ha encontrado en la implementación de sus resultados en el sector agroalimentario?
En nuestro trabajo de desarrollo de nuevas variedades mejoradas, es determinante el poder realizar una transferencia al sector productivo de las mismas de forma efectiva. Esto es aún más difícil cuando se trata de una variedad tradicional, como es el caso que nos ocupa. En este caso los investigadores tenemos que contactar con agentes productivos (agricultores) con una enorme variabilidad en sus circunstancias productivas y socioeconómicas. En nuestro proyecto este proceso de transferencia de las variedades mejoradas podremos asumirlo con elevadas probabilidades de éxito, teniendo en cuenta que contamos con la colaboración de la Associació de Productors i Comercialitzadors de la Tomata Valenciana (agente colaborador del proyecto) con sede en la Universitat Politècnica de València y de la cual el investigador principal del proyecto es secretario de la misma. Además, varias de las actividades planteadas se desarrollan en explotaciones de los miembros de la asociación.
¿Qué impactos sociales y económicos cree que puede tener la implementación de sus resultados en el sector agroalimentario?
Los materiales obtenidos en el presente proyecto (material vegetal de tomate Valenciano mejorado con resistencia a enfermedades prevalentes y emergentes, nuevos portainjertos con mayor vigor y eficiencia en el uso de agua y fertilizantes nitrogenados) tendrán un importante impacto económico.
Por una parte, van a permitir un cultivo más eficiente, reduciendo los costes de energía, pesticidas, desinfectantes, agua y otros insumos, al permitir producir más con menos insumos, lo cual contribuirá a convertir el cultivo del tomate en más resiliente. Al mismo tiempo se producirá un menor impacto ambiental en la producción derivada de los materiales producidos. El impacto trasciende el del cultivo del tomate Valenciano y es aplicable al tomate en general, ya que los materiales de tomate obtenidos son lo que se considera material de élite, fácilmente utilizables por los mejoradores para desarrollar nuevas variedades de otros tipos. Lo mismo ocurre con los portainjertos, que serían utilizables en cualquier variedad de tomate.
El tomate es el cultivo más importante de nuestro país, con una producción superior a 5 millones de toneladas, lo cual representa el 31.3% de la producción de hortalizas. El valor económico de la producción de tomate percibido por los agricultores de nuestro país es de 1.579 millones de €. Sin embargo, el valor económico real es mucho mayor, siendo el valor de las exportaciones 934 millones de €. En la Comunitat Valenciana la producción y superficie de tomate es de 73.650 t y 1.139 ha, siendo un cultivo muy importante en determinadas zonas como la huerta de Valencia, el bajo Segura y el bajo Maestrazgo. También es un cultivo importante en las otras regiones que participan en el programa AGROALNEXT, por lo que los resultados obtenidos en este proyecto tendrán también impacto económico y social en dichas regiones. Por lo que respecta al tomate Valenciano, es un cultivo tradicional y de importancia creciente en la huerta de Valencia, dado el incremento de la demanda del mismo no solo a nivel local sino en otros mercados españoles e internacionales. En el momento actual la producción de tomate Valenciano es de varios millones de kilos y representa una alternativa para muchos agricultores que cultivaban variedades estándar con las que no pueden competir en precio. Así, dado el interés por este tipo varietal, se ha constituido recientemente la Associació de Productors i Comercialitzadors de la Tomata Valenciana, que está realizando una labor de valorización y promoción del cultivo y consumo de dicho tipo varietal.
Aparte del incremento del cultivo del tomate Valenciano en nuestra región, el tomate es un cultivo hortícola que requiere alrededor de 22.630 €/ha de costes laborales para el cultivo y recolección bajo cultivo de invernadero, a lo que se deben añadir costes de confección, transporte y comercialización, por lo que es un cultivo social de gran importancia al generar mucho empleo. De esta forma, el tomate es un cultivo que emplea a muchos agricultores y constituye una parte sustancial de la actividad de un amplio número de cooperativas y empresas.
Los nuevos materiales mejorados contribuirán a mejorar la competitividad del sector hortícola, ya que suponen materiales disponibles para agricultores y mejorados con genes de resistencia a enfermedades, así como materiales con resistencia a ToBRFV que permiten un cultivo seguro, generando empleo en el sector productivo. Hay que tener en cuenta que las pérdidas económicas por infección con este último virus tienen únicamente un efecto muy importante sobre la reducción de la producción y su calidad. El desarrollo de materiales resistentes a este virus y marcadores ligados a dicha resistencia tendrá, por tanto, un enorme impacto económico.
Las actividades de este proyecto tienen un alto nivel de madurez tecnológica, ya que van a resultar en el desarrollo de nuevos materiales con resistencias a enfermedades y portainjertos, así como técnicas de reducción de agua de riego y nitrógeno fertilizantes probados en condiciones comerciales transferibles de forma inmediata. Por otra parte, los materiales de retrocruce avanzado resistentes a la enfermedad emergente causada por el ToBRFV serán de gran interés para las empresas de semillas para el desarrollo de nuevas variedades comerciales resistentes.
Díptico
