L’agricultura del futur: el cas del meló

L’agricultura del futur: el cas del meló

Un estudi internacional desvetlla el procés de domesticació del meló i les claus de la millora genètica d’aquest fruit per adaptar-lo al canvi climàtic

Investigadors del CRAG extreuen l’ADN de les llavors de meló al laboratori.
Crèdit: Josep Casanoves

Ara fa uns 10.000 anys, diversos grups de caçadors-recol·lectors van decidir establir-se definitivament en poblats, fet que va suposar l’inici de la revolució agrícola i ramadera. Això va permetre disposar d’una font més estable d’aliments i un major creixement demogràfic. Des de llavors, la domesticació tradicional de cultius s’utilitza per a obtenir fruits de millor qualitat o amb propietats favorables pel clima on es conreen. La pregunta ara és: els sistemes agrícoles actuals podran alimentar una població mundial que es preveu que arribi a 10.000 milions de persones l’any 2050, en plena crisi climàtica?

La domesticació del meló

Les primeres evidències històriques del cultiu del meló a la península Ibèrica les trobem a Andalusia durant la segona meitat del segle XI, i suggereixen que va arribar de l’Àsia Central amb l’expansió islàmica. L’any 2012, el projecte Melonomics, un consorci público‐privat liderat per investigadors del Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG), desxifrava la seqüència completa del genoma del meló. I a finals del 2019, investigadors de l’Acadèmia de Ciències Agrícoles Xinesa ampliaven aquest estudi. Entre ambdós grups de recerca han arribat a seqüenciar el genoma de 1.175 varietats de meló, el que representa pràcticament tota la diversitat existent de l’espècie Cucumis melo. Aquest nou treball, publicat a la revista Nature Genetics, desvetlla el procés de domesticació duta a terme pels humans de les més de mil varietats de meló. “L’estudi de totes aquestes varietats de meló ens ha permès començar a entendre com va tenir lloc la domesticació de l’espècie fa 4000 anys” explica Jordi Garcia‐Mas, investigador de l’IRTA al CRAG i un dels líders de l’estudi. Aquest conclou que la planta del meló s’hauria domesticat tres vegades de manera independent: una a l’Àfrica i dues a l’Índia, donant lloc a tres grups de varietats d’aquesta fruita genèticament diferents.

La planta del meló va domesticar-se tres vegades de manera independent, una a l’Àfrica i dues a l’Índia, donant lloc a tres grups de varietats d’aquesta fruita genèticament diferents

Què ens agrada del meló?

Els primers textos històrics que existeixen sobre el cultiu de melons ja destacaven la dolçor d’aquesta fruita com a característica apreciada. Així, sembla lògic que els antics agricultors volguessin conrear les varietats de melons amb aquesta propietat. No obstant, factors com el clima i les relacions geopolítiques entre territoris haurien restringit la disponibilitat i distribució de llavors, tot dificultant-ne el procés i obligant a la domesticació de diverses varietats.

Actualment, melo i agrestis són les dues subespècies de meló que es consumeixen majoritàriament a tot el món. La primera es cultiva a tot el món i és la que conté les varietats més apreciades pel seu consum, com els tipus Piel de Sapo, Groc, Cantalup o Galia. La subespècie agrestis, en canvi, es cultiva pràcticament només a l’est d’Àsia i conté varietats de melons amargs i amb menys polpa. 

L’investigador de l’IRTA-CRAG Jordi Garcia‐Mas als hivernacles de Torre Marimon, a Caldes de Montbui. 
Crèdit: Escarlata Blanco

Mitjançant estudis d’associació, els autors de l’estudi han aconseguit identificar 208 regions del genoma del meló que determinen característiques d’interès agronòmic, com el color extern, el color de la polpa, l’acidesa, l’aroma o la presència de sutures en l’escorça. Segons Garcia-Mas, aquesta anàlisi “representa una informació molt valuosa que podrà aplicar‐se a la millora genètica d’aquesta fruita per a obtenir noves varietats d’una manera més ràpida i precisa”.

La recerca aporta eines per a la millora genètica del meló, una fruita molt consumida que, com tantes, caldrà adaptar al canvi climàtic

El futur de l’agricultura

Segons dades de l’Organització de les Nacions Unides per a l’Alimentació i l’Agricultura, l’any 2017 es van produir més de 30 milions de tones de meló a tot el món, la meitat dels quals a la Xina. Espanya n’és el principal productor dins la Unió Europea, i també el primer exportador mundial. El meló és, per tant, una fruita àmpliament consumida que, com tantes, caldrà adaptar als reptes que planteja el futur de l’agricultura. En resum, produir més i millor per alimentar una població en creixement amb una terra cultivable cada vegada més petita a conseqüència de les inclemències del canvi climàtic. 

Com? Els autors de la recerca suggereixen que a la millora genètica del meló es podrien incorporar tècniques d’edició genòmica com CRISPR-Cas9, una tecnologia que ja s’està desenvolupant al laboratori de Garcia‐Mas i que ha suposat el Premi Nobel 2020 a les científiques responsables del seu descobriment, Emmanuelle Charpentier i Jennifer A. Doudna. Com s’indica en un article recent de la revista Nature Food, aquesta tecnologia ja s’ha utilitzat àmpliament en l’edició del genoma de plantes i té un gran potencial per al cultiu de precisió i la transició cap a una agricultura sostenible. El veritable repte està en les agències reguladores i el mercat: estem disposats a comprar productes editats genèticament?

Articles científics de referència:

A comprehensive genome variation map of melon identifies multiple domestication events and loci influencing agronomic traits. Zhao, G., Lian, Q., Zhang, Z., Garcia-Mas J. et al. Nat Genet 51, 1607–1615 (2019) doi:10.1038/s41588-019-0522-8

A CRISPR way for accelerating improvement of food crops. Zhang, Y., Pribil, M., Palmgren, M. et al. Nat Food 1, 200–205 (2020) doi: 10.1038/s43016-020-0051-8

The genome of melon (Cucumis melo L.). Garcia-Mas, Jordi et al. PNAS 109 (29) 11872-11877 (2012) doi:10.1073/pnas.1205415109

Leave a Comment

Your email address will not be published.

*