Investigadores identificaron una red genética que coordina la reproducción del tomate y demostraron que una combinación específica de mutaciones permite formar frutos sin fecundación. En un ensayo realizado durante el invierno en Israel, las plantas produjeron más de 18 veces más frutos en las primeras etapas y, al momento de la cosecha, alcanzaron diez veces el peso de frutos rojos maduros observado en plantas sin editar.
ChileBio / 12 de agosto, 2026.- El frío puede afectar la producción de tomate mucho antes de que resulte evidente algún daño sobre hojas o tallos. Una de las etapas más vulnerables es la reproducción: temperaturas desfavorables pueden interferir con la viabilidad y liberación del polen, la fecundación y, finalmente, el inicio de la formación de los frutos.
Un estudio publicado en la revista científica New Phytologist identificó ahora una red genética que participa en la coordinación de estos procesos y que podría abrir nuevas vías para desarrollar tomates capaces de mantener una fructificación más estable durante periodos fríos.
La investigación, liderada por científicos de la Universidad Hebrea de Jerusalén, en Israel, junto con investigadores del Instituto Leibniz de Bioquímica Vegetal, en Alemania, y de la Organización de Investigación Agrícola–Instituto Volcani, analizó el funcionamiento del módulo molecular miR167–ARF8, vinculado a la señalización de auxinas y al desarrollo reproductivo de la planta.
Mediante mutaciones generadas con herramientas de edición genética CRISPR/Cas9 y el análisis de distintas combinaciones genéticas, los investigadores descubrieron que alterar de manera muy específica este sistema puede adelantar drásticamente el inicio del desarrollo del fruto y permitir que éste ocurra incluso sin fecundación.
[Recomendado: La armadura molecular del tomate: logran crear una variedad resistente al frío sin sacrificar su crecimiento]
Una red genética que sincroniza flores y frutos
Para que una flor de tomate produzca normalmente un fruto, sus órganos reproductivos masculinos y femeninos deben desarrollarse de forma coordinada.
Las anteras deben madurar y abrirse —un proceso denominado dehiscencia— para liberar el polen, mientras que la posición y desarrollo del pistilo deben favorecer la polinización. Si posteriormente ocurre la fecundación, el ovario inicia normalmente su transformación en fruto.
Una pieza importante de este proceso es la hormona vegetal auxina, que regula múltiples aspectos del crecimiento y desarrollo.
El estudio se concentró específicamente en miR167, un microARN que actúa regulando negativamente genes de la familia AUXIN RESPONSE FACTOR o ARF. El tomate posee dos copias relacionadas de uno de estos genes, denominadas SlARF8A y SlARF8B.
Los experimentos mostraron que ambos genes comparten algunas funciones, pero también se han especializado.
SlARF8A y SlARF8B participan conjuntamente en el equilibrio entre el crecimiento de estambres y pistilo y, por tanto, en la posición relativa del estigma dentro de la flor. Pero SlARF8B adquirió además un papel particularmente importante en el control de la apertura de las anteras.
Esta especialización es relevante porque permite a la planta ajustar con gran precisión diferentes etapas de su reproducción utilizando componentes de una misma red molecular.
Cuando las anteras no se abren
Los investigadores comprobaron que eliminar la función de SlMIR167a por sí sola generaba consecuencias negativas.
Aunque cerca del 90% del polen seguía siendo viable, las anteras de estas plantas generalmente no se abrían correctamente, por lo que el polen no podía ser liberado con normalidad.
El problema estaba relacionado con alteraciones estructurales de las anteras. Entre ellas, los investigadores observaron ausencia de la lignificación normal de una capa celular denominada endotecio y persistencia de tejidos que normalmente deben degradarse antes de la apertura.
Como consecuencia, las plantas Slmir167a presentaron un retraso muy marcado en la formación de frutos. Mientras las plantas sin editar ya desarrollaban tomates rojos, estas plantas podían permanecer durante semanas con flores que no habían iniciado correctamente el desarrollo del fruto.
El efecto tampoco se limitó a las flores individuales. Solo alrededor del 43% de las inflorescencias de las plantas Slmir167a se desarrolló normalmente, frente al 83% registrado en las plantas control.
Este resultado es importante porque muestra que modificar un componente aislado de la red no necesariamente genera una característica agronómicamente favorable.
[Recomendado: Tomates con aroma a popcorn: la edición genética llegó para revolucionar el sabor de los alimentos]
Una combinación genética produjo un resultado inesperado
El panorama cambió radicalmente cuando los investigadores combinaron la mutación de SlMIR167a con la pérdida de función de SlARF8B.
Las plantas con esta combinación, denominadas doble mutante Slarf8b Slmir167a, comenzaron a formar frutos antes y a una velocidad mucho mayor que las plantas control y que cualquiera de los dos mutantes individuales.
Además, los frutos crecieron y maduraron rápidamente y alcanzaron finalmente un tamaño similar al de las plantas sin editar.
Los científicos sospecharon entonces que estos frutos podían estar formándose independientemente de la fecundación.
Para comprobarlo eliminaron las anteras de las flores antes de que pudiera producirse la polinización.
El resultado fue contundente: más del 70% de las flores emasculadas del doble mutante produjo frutos.
En contraste, las flores emasculadas de las plantas control y de la mayoría de los otros genotipos estudiados no produjeron frutos. Incluso en las plantas con la mutación Slarf8b por sí sola, solo una de 44 flores desarrolló un fruto bajo estas condiciones.
El fenómeno se conoce como partenocarpia, es decir, el desarrollo del fruto sin fecundación y, por consiguiente, sin la formación normal de semillas.
La prueba llegó durante el invierno
La capacidad de iniciar frutos sin depender de la fecundación llevó a los investigadores a preguntarse si estas plantas podrían mantener mejor su producción durante periodos fríos, cuando la reproducción del tomate suele verse afectada.
Para evaluarlo realizaron un experimento bajo invernadero en el Centro Volcani, en Israel, durante el invierno mediterráneo.
Durante diciembre, enero y febrero estuvieron expuestas aproximadamente a 10 °C durante seis a ocho horas por noche.
Las plantas, de un mes de edad, fueron instaladas a fines de noviembre y los investigadores siguieron la aparición de flores y frutos durante los meses siguientes.
Todos los genotipos comenzaron a florecer aproximadamente al mismo tiempo. Sin embargo, las diferencias posteriores fueron muy marcadas.
A los 93 días después de la siembra, las plantas control y las plantas Slmir167a prácticamente no habían producido frutos. En cambio, las plantas Slarf8b presentaban más de siete veces la cantidad de frutos del control y el doble mutante Slarf8b Slmir167a superaba al control en más de 18 veces.
Cuando las temperaturas comenzaron a aumentar hacia el final del experimento, las plantas control también comenzaron a formar numerosos frutos, pero muchos aparecieron demasiado tarde para alcanzar una maduración comparable antes de la cosecha.
Diez veces más peso de tomates maduros
La evaluación final se realizó a los 149 días después de la siembra.
En ese momento, las diferencias en maduración eran especialmente evidentes.
Las plantas Slarf8b Slmir167a presentaban seis veces más frutos rojos y diez veces mayor peso total de frutos rojos que las plantas control.
Además, prácticamente todos sus frutos estaban maduros y rojos, mientras que en los demás genotipos una proporción importante todavía permanecía verde.
El peso promedio de cada fruto también fue mayor en el doble mutante durante este experimento.
El estudio incluyó 14 plantas control y 13 plantas de cada uno de los otros genotipos evaluados en este ensayo de frío.
Otra característica llamó la atención de los investigadores: las plantas Slarf8b Slmir167a desarrollaron una menor biomasa vegetativa y un índice de cosecha considerablemente mayor, es decir, una mayor proporción de la biomasa de la planta terminó destinada a frutos.
El resultado fue una planta más compacta y con una mayor asignación de recursos hacia la producción reproductiva.
[Recomendado: Con edición genética obtienen variedad de tomate que permite reducir en 85% el espacio para su cultivo]
¿Cómo funciona este “interruptor” molecular?
Los experimentos sugieren que detrás del fenómeno existe un circuito regulatorio particularmente delicado.
En condiciones normales, SlMIR167a ayuda a limitar la actividad de los genes SlARF8, mientras que SlARF8B también contribuye a restringir la expresión de SlARF8A.
Cuando simultáneamente se pierde la función de SlMIR167a y SlARF8B, esa doble represión desaparece y la expresión de SlARF8A aumenta.
Los investigadores proponen que SlARF8A puede entonces alcanzar un nivel suficiente para activar de manera prematura y acelerada el crecimiento del fruto.
La importancia de este mecanismo quedó reforzada por otro experimento: cuando también se eliminó SlARF8A, desapareció gran parte del extraordinario comportamiento observado en el doble mutante.
Por lo tanto, el efecto no proviene simplemente de eliminar genes, sino de reajustar el equilibrio entre componentes de una red regulatoria.
La profesora Naomi Ori, de la Universidad Hebrea de Jerusalén y autora correspondiente del estudio, explicó en el comunicado de la investigación:
«Nuestros resultados muestran cómo las plantas de tomate utilizan un sistema genético cuidadosamente equilibrado para coordinar el desarrollo de la flor, la liberación del polen y el inicio del crecimiento del fruto. Comprender este sistema podría ayudarnos, con el tiempo, a desarrollar cultivos que produzcan frutos de manera más confiable cuando las temperaturas dificultan la fecundación normal».
Un potencial interesante, pero todavía experimental
Los investigadores plantean que este conocimiento podría contribuir en el futuro al desarrollo de tomates capaces de mantener una producción más estable durante los meses fríos, ampliando las ventanas de cultivo y reduciendo uno de los principales efectos de las bajas temperaturas sobre la reproducción: la dificultad para lograr una fecundación y un cuajado eficientes.
El hallazgo también entrega nuevos blancos para el mejoramiento genético. Al comprender con mayor precisión cómo interactúan SlMIR167a, SlARF8A y SlARF8B, sería posible explorar estrategias que permitan ajustar el momento en que comienza la formación del fruto y favorecer la producción bajo condiciones ambientales que normalmente dificultan este proceso.
Antes de trasladar esta estrategia a variedades agrícolas, los próximos estudios deberán evaluar cómo estas modificaciones se comportan en distintos fondos genéticos y ambientes, así como su efecto sobre características relevantes para productores y consumidores, entre ellas el tamaño, sabor y calidad general de los frutos.
El potencial podría ser especialmente interesante para el tomate destinado a procesamiento industrial, donde la formación de frutos sin semillas y con menor contenido del tejido gelatinoso que las rodea puede constituir una ventaja.
En conjunto, el trabajo muestra cómo la edición genética, apoyada en un conocimiento cada vez más detallado de las redes que controlan el desarrollo vegetal, puede abrir nuevas posibilidades para adaptar los cultivos a condiciones productivas más desafiantes y avanzar hacia cosechas más estables frente a la variabilidad ambiental.
La investigación fue financiada por la Fundación Alemana de Investigación (DFG), la Fundación Científica de Israel y el Ministerio de Agricultura de Israel.
- Fuente: Man N, Teboul N, Bahu A, Friesch M, Israeli A, Arazi T, Hause B & Ori N. The miR167–ARF8 module coordinates stamen–pistil development and fruit set in tomato. New Phytologist (2026). http://dx.doi.org/10.1111/nph.71503