Investigadora chilena desarrolla innovador sistema de PCR para identificación genética de frutales en tiempo récord

Actualmente, el sector viverista enfrenta el constante desafío de ofrecer nuevas variedades y portainjertos, acorde a las exigencias de la fruticultura de nuestro país y de los consumidores en los mercados de destino.

El gran dinamismo del sector puede llegar a generar problemas en la identificación de las plantas durante los procesos de producción, que pueden significar cuantiosas pérdidas económicas para viveristas y productores.

Esta problemática es la que quiso resolver la investigadora del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), Bioquímica de la Pontificia Universidad Católica de Chile y Dra. en Ciencias Silvoagropecuarias y Veterinarias de la Universidad de Chile, Verónica Guajardo.

Guajardo comenzó a utilizar la técnica de PCR en su tesis de doctorado para realizar análisis de identificación genética o, genuinidad varietal, en árboles frutales y que por estos días ejecuta un nuevo proyecto de innovación apoyado por la Fundación para la Innovación Agraria (FIA).

Debido a la pandemia generada por el coronavirus es que hoy se ha vuelto mundialmente conocida la técnica de PCR, llamada así por sus siglas en inglés de ´Reacción en Cadena de la Polimerasa´.

“Pero el PCR se ha utilizado en pruebas de diagnóstico desde los años ‘80 en el área de salud humana, por ejemplo, para detectar agentes infecciosos, en exámenes de paternidad, y para identificar ADN en el área forense. También se utiliza en el área de medicina veterinaria y biología vegetal, entre otras", señaló Guajardo.

“Lo que hemos estado desarrollando en CEAF, un Centro de Investigación ubicado en Rengo, en la Región de O’Higgins, es similar a los exámenes de paternidad de humanos, pero lo aplicamos en plantas".

Lo anterior, "ya que usando el ADN se puede confirmar que el ‘presunto padre’ de una planta es realmente el que uno espera. El trabajo que realicé durante mi tesis fue desarrollado en variedades de cerezo y luego comencé a trabajar con plantas del Programa de Mejoramiento Genético tradicional de portainjertos de frutales de carozo que estaba desarrollando el Centro, para confirmar que las plantas obtenidas en los cruzamientos fuesen híbridas, es decir, que fuesen hijas del padre esperado”, explicó la investigadora.

Ese trabajo fue la base para el desarrollo de un servicio de identificación genética en frutales, que permite confirmar la identidad de las plantas de un vivero o de un productor utilizando PCR.

En el caso de que existan mezclas de variedades, éstas se observan normalmente cuando las plantas son adultas, por lo que se generan cuantiosas pérdidas para viveristas y productores como clientes finales debido al largo tiempo que pasa antes de identificar un problema.

“Actualmente, el servicio que realiza CEAF para identificación varietal permite informar a los clientes que existen errores de identificación en un plazo de alrededor de tres a cuatro semanas”, comenta Guajardo.

Para Lorena Pinto, Product Manager de A.N.A Chile [Andes New Varieties Administration (A.N.A.®)], principal administradora de variedades de frutales en el país, el servicio ofrecido por CEAF es un aporte tremendo para la fruticultura nacional.

“Los viveros pueden hacer control de sus planteles y de las plantas hijas con los productores de manera más rápida y más económica, evitar confusión de variedades, identificar frutas en destinos o packings que puedan provenir de plantas que no son adquiridas de forma regular y así controlar la propagación ilegal de variedades protegidas”, explicó.

PCR express para la fruticultura

Gracias al apoyo de FIA, la investigadora lidera un proyecto que busca acortar aún más los tiempos de obtención de resultados con la técnica de PCR. Actualmente, en CEAF se está implementando un sistema de identificación genética de alta resolución, técnica que tiene como sigla qPCR-HRM, que se basa en el uso de equipos altamente especializados y con alto poder de discriminación.

“Además de ser un procedimiento sencillo y que permite obtener resultados amigables en su interpretación, favorecerá una rápida toma de decisiones por parte de los clientes”, comentó Guajardo.

En esa línea, el director ejecutivo de FIA, Álvaro Eyzaguirre P., sostiene que comúnmente la caracterización de plantas frutales se realiza mediante análisis morfológicos, siendo una metodología poco eficiente.

Por ello, es que “este nuevo servicio de identificación genética de variedades frutales le permitirá a los productores – a través de la innovación – asegurar la calidad de sus productos, al poder definir, a un bajo costo y con alta certeza, la genuinidad de sus plantas antes de establecer la plantación. De este modo, la implementación de esta nueva tecnología qPCR-HRM contribuirá a mejorar la competitividad y rentabilidad de los fruticultores de nuestro país, pues no hay que olvidar que, al año, Chile vende más de 180 millones de plantas frutales”.

A diferencia de las técnicas actualmente utilizadas para realizar identificación genética, los resultados que se obtendrán para la verificación de la genuinidad varietal serán de mayor sensibilidad y resolución y estarán disponibles para los clientes en un menor tiempo.

“Una semana, equivalente a un 75% menos de tiempo de espera promedio en comparación con los servicios actuales, e incluso creemos que podemos llegar a acortarlo a un par de días. Además, pretendemos analizar muestras en pool, es decir, examinar varias plantas en un único tubo para ver si todas son iguales o hay mezclas. Esto es muy importante, especialmente para los viveros, porque podrían examinar muchas más muestras en un único análisis a un bajo precio”, señaló Verónica.

Además de A.N.A. Chile, entre los asociados del proyecto se encuentra otras importantes instituciones interesadas en su desarrollo, como el Servicio Agrícola y Ganadero, la Asociación de Viveros de Chile, el Consorcio Viveros de Chile, la Federación de Productores de Frutas de Chile, viveros, exportadoras y fruticultores de la Región de O’Higgins.

Se espera que la implementación de este servicio de identificación genética permita definir a futuro la genuinidad de más de 350 accesiones de variedades y portainjertos de cinco de las especies más importantes para la fruticultura chilena: cerezo, manzano, duraznero y nectarín, ciruelo japonés y nogal. Mayor información en www.ceaf.cl.