Nuevos híbridos de uva: los investigadores unen Muscadines y Vitis vinifera

Del mismo modo, Vitis vinifera -la especie que la mayoría de la gente consume como uva de mesa y bebe en el vino- tiene muchas características deseables para las moscatel, como una piel más fina, una textura más crujiente y la ausencia de semillas. Combinar con éxito los rasgos de estas dos especies de uva es un reto debido al diferente número de cromosomas base.

Con el apoyo de una subvención de 7 millones de dólares del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE.UU., un equipo de 32 personas de todo el país está trabajando para unir estas dos especies de uva y mejorar este cultivo frutal de gran valor. En 2022, había casi un millón de acres de tierra vitícola en Estados Unidos que producían uvas para mercados frescos y de procesado por valor de 6.500 millones de dólares.

"A través de la vid: Developing Vitis x Muscadinia Wide Hybrids for Enhanced Disease Resistance and Quality" reúne a científicos de 12 instituciones. Los esfuerzos de investigación y extensión se integrarán mediante colaboraciones con socios de la industria, incluidos 14 miembros del consejo asesor y 38 partes interesadas. El proyecto de cuatro años de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales forma parte de una inversión de 70,4 millones de dólares anunciada recientemente por el USDA-NIFA para apoyar la investigación de la producción de cultivos especiales en todo el país.

Denominado VxM(Vitis x Muscadinia) para abreviar, el proyecto está codirigido por Renee Threlfall y Margaret Worthington, de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, el brazo investigador de la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas. Los demás miembros del equipo del proyecto proceden de la Universidad de California-Davis, la Universidad de Clemson, la Universidad de Cornell, la Universidad A&M de Florida, la Universidad de Florida, la Universidad de Georgia, la Universidad de Kentucky, la Universidad Estatal de Mississippi, la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la Universidad A&M de Texas y el Servicio de Investigación Agrícola del USDA.

Una década de trabajo

"Este proyecto lleva una década gestándose, esperando a los socios adecuados para formar este equipo", explica Threlfall, profesor asociado de enología y viticultura en el departamento de ciencias de la alimentación. "Mucha planificación y colaboración han hecho posible el éxito de esta oportunidad. Nuestro objetivo es la introducción de cultivares resistentes a las enfermedades con una mayor calidad de la fruta que conduzca a una industria de la uva estadounidense más resistente."

Además de entablar relaciones con los socios del proyecto en todo el país durante la última década, Threlfall dijo que una persona clave que ha hecho posible el proyecto es Worthington, profesor asociado de horticultura y director del Programa de Mejora Frutícola de Arkansas para la estación experimental.

Worthington, natural de Carolina del Norte, es un fan incondicional de las moscadinas, ya que creció en una familia y una comunidad que las consideraban "muy apreciadas" y una delicia en la cosecha. A diferencia de lo que ocurría en la mayor parte del país, las moscatel estaban disponibles en su supermercado local. Worthington afirma que quiere domesticar esta uva autóctona tan especial para hacerla más atractiva a viticultores y consumidores.

Según Threlfall, en Europa y Estados Unidos ya se ha empezado a cruzar Vitis y Muscadinia para crear híbridos más amplios, lo que ha dado lugar a nuevos cultivares de uva. Algunos tienen atributos de Vitis, otros de Muscadinia, pero muchos cultivares tienen atributos de ambos.

Las nuevas variedades de uva de mesa, como Candy Hearts™ y Cotton Candy™, demuestran que los consumidores están entusiasmados con los nuevos sabores atrevidos de la fruta, señala Worthington. Sin embargo, las uvas Vitis carecen de la genética necesaria para resistir a las enfermedades, y aún queda trabajo por hacer para que las moscatel resulten más atractivas a una base de consumidores más amplia.

Las moscatel pueden crecer mucho más que las especies de Vitis, a veces tanto como pelotas de golf, y se cultivan comercialmente en el sureste para su comercialización en fresco y su transformación en vinos, zumos y jaleas. En comparación con las especies Vitis, las moscatel suelen tener la piel gruesa, una textura diferente, un sabor afrutado-floral distinto y bayas con semillas grandes. También tienen 20 cromosomas, uno más que las uvas de racimo, por lo que la reproducción entre estos dos subgéneros puede ser complicada, señala Worthington.

"Es como cruzar un caballo y un burro... se obtiene una mula muy estéril", explica Worthington. "Cuando cruzas moscadinas con uvas de racimo obtienes más uvas y puedes retrocruzarlas con el objetivo de tener una uva de racimo resistente a las enfermedades o una moscadina con rasgos mejorados".

Seis objetivos

El proyecto cuenta con seis equipos basados en objetivos y centrados en la genética, la cría, la patología, la calidad, la comercialización y la producción. Threlfall dirige el equipo centrado en la calidad, y Worthington el de mejora genética. El objetivo es desarrollar nuevos híbridos de uva que combinen los mejores atributos de las moscadinas y las uvas de racimo, explica Worthington.

En el marco del proyecto se utilizará la mejora asistida por marcadores, que ayuda a acelerar el proceso tradicional de mejora de la uva y selección de plantas. Los científicos pueden examinar los marcadores genéticos de una planta para identificar rasgos favorables en las plantas antes de realizar las laboriosas pruebas de campo.

Qi Sun, investigador científico y codirector del centro de bioinformática de la Universidad de Cornell, dirige el equipo de genética de VxM y destaca el nivel de dificultad de este proyecto.

"La obtención de híbridos es una práctica común en la mejora de cultivos, pero no siempre es fácil debido a la dificultad de producir progenies fértiles", dijo Sun. "Este proyecto nos brinda una oportunidad única de estudiar sistemáticamente la genética de los híbridos de uva moscatel y uva europea, para conocer mejor las barreras biológicas del cruce entre estas dos uvas diferentes y cómo superarlas".

"Intentamos proporcionar a los obtentores de uva más marcadores genéticos para que puedan hacer su trabajo, sobre todo en lo que respecta a la cría, la genética y la patología", añade Threlfall. "El elemento de calidad de las nuevas uvas tiene que ver sobre todo con el sabor y la textura, y el de marketing con lo que perciben los productores y los consumidores. Es como si estuvieras inventando una fruta nueva, tienes que preguntarle al consumidor: '¿La probarías?".

Melinda Knuth, profesora adjunta de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, dirige el equipo de marketing. Dado que el sector de la uva muscadine para mercado fresco está muy localizado en el sureste, este equipo pretende averiguar qué haría falta para despertar el interés nacional por las nuevas variedades de uva y otros factores clave relacionados con el coste, la logística y la demanda de los consumidores.

"Los miembros del equipo de marketing y economía responderán a estas preguntas evaluando la cadena de suministro, recabando la opinión de los agricultores, evaluando el éxito de la introducción de tipos de productos similares y calibrando la demanda de los consumidores", explica Knuth.

Los rasgos de tolerancia a enfermedades que pueden ser valiosos para la industria de la uva y el vino de EE.UU. en general son deseados debido a los climas difíciles en las regiones productoras de uva, la evolución de los patógenos y los cambios en los mercados de consumo, dijo Threlfall.

¿Por qué Vitis y Muscadinia?

Las enfermedades y plagas de las plantas suponen miles de millones de dólares en pérdidas económicas e insumos de gestión cada año en Estados Unidos. Sin el control de las plagas, podría perderse el 70 por ciento del rendimiento de los cultivos, según el Plan de Acción de Enfermedades Vegetales para 2022-2026 del Servicio de Investigación Agrícola del USDA.

Lance Cadle-Davidson, fitopatólogo investigador del USDA-ARS, dirige el equipo de patología de VxM y explicó la importancia de seguir investigando en la resistencia a las enfermedades.

"Las uvas de racimo son susceptibles a muchas enfermedades que las moscadinas resisten de forma natural", dijo Cadle-Davidson. "De hecho, los dos genes de resistencia más utilizados en la obtención de nuevos cultivares de uva de racimo proceden de las moscadinas, de una hibridación cruzada realizada en 1917".

Por el contrario, dijo, este proyecto pretende proporcionar a los obtentores de uvas y moscadinas 10 genes de resistencia a enfermedades en sólo cuatro años, dirigidos contra el oídio, el mildiú velloso, la podredumbre negra y el virus 3 asociado al enrollamiento de la hoja de la vid.

Ampliando horizontes

Mark Hoffmann, profesor asociado y especialista en extensión de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, dirige el equipo de producción y espera que los resultados abran nuevos campos a la producción de uva.

"Las uvas híbridas tienen un gran potencial, sobre todo en zonas en las que la producción tradicional de uva es difícil y poco rentable", afirma Hoffman. "Este proyecto nos permite evaluar el germoplasma, así como cultivares de muscadine e híbridos en una amplia región del sur de Estados Unidos y acercar el potencial de esos cultivares al productor."

Amanda McWhirt, profesora asociada y especialista en fruticultura de la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, y Scott Lafontaine, profesor adjunto y químico del sabor de la Facultad Dale Bumpers de Ciencias Agrícolas, Alimentarias y de la Vida, también trabajan en VxM. McWhirt forma parte del equipo de producción de ocho personas dirigido por Hoffmann y Lafontaine forma parte del equipo de calidad de seis personas dirigido por Threlfall.

El trabajo cuenta con el apoyo de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales, proyecto nº 2024-51181-43236, del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de Estados Unidos.

La mención de nombres de productos por parte de la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas no implica su aprobación.