Un estudio del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) y el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), en el que también ha participado el Institut de Biologie de l’École Normale Supérieure (IBENS) de París, ha identificado el papel de tres genes en la maduración del melón. En este trabajo se ha utilizado por primera vez la técnica de edición genómica CRISPR/Cas9 en melón.

El hallazgo amplía el conocimiento sobre la maduración de este fruto, “un proceso complejo en el que intervienen varios genes que hay que identificar y entender su funcionamiento”, según la investigadora del IRTA en el CRAG Marta Pujol, que participa en el estudio. Conocer este proceso es clave para desarrollar nuevas variedades de melón con patrones de maduración más largos, “una demanda del mercado de las empresas de semillas porque se alargaría la vida útil y, así, se reduciría el desperdicio”. Los resultados del estudio se han publicado en las revistas Frontiers in Plant Science y Journal of Experimental Botany.

El cantalupo es una variedad climatérica de melón que sigue madurando una vez se ha cosechado, mediante la emisión de etileno, una hormona de las plantas que induce a la maduración de tipo climatérica. Entonces, una vez cosechados, los frutos climatéricos acostumbran a tener una vida más corta que los otros. En cambio, los frutos que no lo son, como la uva, la naranja o el melón tipo ‘Piel de Sapo’, no maduran mediante el etileno, sino que lo hacen por medio de otros mecanismos que aún no se conocen suficientemente; esto hace que, en muchos casos, sus características organolépticas se mantengan estables durante más tiempo que en los frutos climatéricos.

Uno de los retos actuales de la genómica de plantas es conocer los mecanismos que intervienen en la maduración de los frutos. Para entender este proceso, históricamente se ha utilizado el tomate como planta modelo y la investigación realizada hasta ahora “nos ha permitido avanzar en el conocimiento de los mecanismos que regulan la maduración climatérica”, explica Jordi Garcia-Mas, investigador del IRTA en el CRAG, que colideró la investigación que permitió secuenciar, en el 2012, el genoma del melón.

En el estudio del IRTA, el CRAG i el IBENS se identificaron tres genes implicados en la maduración climatérica del melón ―CmCTR1, CmROS1 y CmNAC-NOR―, en los que se produjeron mutaciones para descubrir qué papel tenían en el proceso. “Vimos que, si se inhibía la expresión de los dos primeros, la maduración se aceleraba”, afirma Andrea Giordano, investigadora del CRAG y primera autora de uno de los trabajos. “En el caso del CmNAC-NOR se observó que una mutación, la nor-3, conseguía retardar la maduración en ocho días, mientras que la otra, la nor-1 bloqueaba completamente la maduración”, explica Pujol. Para la investigadora, “puede ser muy interesante retrasar la maduración, siempre que los melones no pierdan otras características como el aroma, el contenido en azúcares o en carotenos, que otorgan calidad organoléptica y nutricional al fruto”.

La investigación ha demostrado la utilidad del melón como modelo alternativo al tomate para estudiar la maduración tanto climatérica como no climatérica. “Con nuestra investigación ahora conocemos qué genes tenemos que mirar para alargar la vida del fruto del melón, pero, de momento, utilizar los mutantes obtenidos por edición con CRISPR/Cas9 no es posible porque en Europa se consideran como si fuesen organismos modificados genéticamente”, recuerda Garcia-Mas. “Ahora que conocemos algunos de los genes implicados en la maduración del melón, la única opción en Europa es encontrar variantes naturales de estos genes que alarguen la vida y utilizarlas en programes de mejora genética convencional, una opción que interesa mucho a las empresas de semillas”, apunta el investigador del IRTA.