La ingeniería genética es una de las técnicas disponibles para ser utilizadas en el mejoramiento genético de los cultivos. Esta tecnología tiene el potencial de generar una amplia gama de nuevos productos e integrarse a las técnicas convencionales de mejora, brindando muchas alternativas de aplicaciones productivas. Las plantas pueden reconocer patógenos potenciales a través de dos sistemas de percepción. Un sistema detecta moléculas microbianas conservadas, llamados patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP, pathogen-associated molecular patterns), a través de las proteínas receptoras de patrones de reconocimiento bacteriano (PRRs, pattern-recognition receptors), lo que lleva a la inmunidad activada por PAMP (PTI). El otro sistema evolucionó para reconocer efectores de virulencia microbiana, generalmente a través de proteínas intracelulares de resistencia (proteínas R), que causa la inmunidad activada por efectores (ETI). ETI se corresponde con lo que se conoce clásicamente como resistencia gen-por-gen, vertical o raza específica. Por lo general, se produce entre los cultivares de una especie de planta dada que llevan un gen R en particular y un número limitado de cepas de patógenos que llevan el efector complementario de virulencia. La resistencia a través de genes R, es ampliamente utilizado en programas de mejoramiento para el control de enfermedades. Sin embargo, este tipo de resistencia rara vez confiere resistencia de amplio espectro a las enfermedades. Por otra parte, a menudo es superado rápidamente por evolución de los patógenos que pierden o mutan lo no esencial reconocido en el efector o que producen nuevos efectores para contrarrestar ETI. Por definición, los PAMP se conservan a través de una amplia gama de microorganismos, que pueden o no, ser patógenos. Debido a que estas moléculas son esenciales para la viabilidad o estilo de vida, los microorganismos son menos propensos a evadir la inmunidad del huésped a través de mutación o deleción de PAMP, en comparación con los efectores de virulencia. PTI contribuye a la inmunidad innata de la planta que se activa incluso durante una interacción susceptible (compatibilidad). Más en particular, sin embargo, es probable que constituya un aspecto importante de la resistencia de no huésped, lo que explica por qué la mayoría de las plantas son resistentes a la mayoría de los patógenos que se encuentran. Se han identificado dos programas de mejoramiento de INIA, que realizan desde hace años esfuerzos para incorporar resistencia a enfermedades bacterianas que resultan muy relevantes, a nivel nacional e internacional. En papa, se realizan cruzamientos para introgresar genes de resistencia provenientes de Solanum commersonii a la murchera (Ralstonia solanacearum). El cancro bacteriano del tomate es causado por Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis y es una de las enfermedades más importantes del cultivo en Uruguay, teniendo el mejoramiento genético algunas fuentes parciales de resistencia en especies emparentadas. El control químico de estas enfermedades es prácticamente imposible de realizar, ya que los pesticidas y antibióticos estudiados han mostrado muy baja efectividad. El receptor EFR (que es una PRR proveniente de Arabidopsis thaliana), confiere una respuesta de defensa en la planta de amplio espectro al reconocer el factor de elongación Tu (EF-Tu), que es una de las proteínas más conservadas y abundantes en bacterias. Este receptor ha sido elegido para introducirlo, mediante ingeniería genética, en genotipos de mejoramiento de papa y tomate del Programa Nacional de Horticultura. La adopción de la ingeniería genética no disminuye la necesidad de fitomejoramiento. Es necesario i) una evaluación de una gran población de eventos primarios para identificar aquellos con altos niveles de expresión del gen insertado, ii) la evaluación en la progenie de estos eventos iniciales para estabilizar la herencia y consistentemente altos niveles de expresión y iii) identificar las bases genéticas que aumentan el nivel de expresión y tienen importancia agronómica como el rendimiento, el rendimiento de semillas y persistencia. Estas fases son similares a las etapas iniciales en todos los programas de mejoramiento de plantas. Además se requieren nuevas estrategias de mejoramiento para proporcionar cultivares donde se desea la expresión del gen de interés. Se requiere la combinación de genética molecular y habilidades de mejoramiento de plantas para lograr el éxito. La propuesta tiene como objetivo generar eventos OGMs con resistencia a un amplio rango de patógenos con un background genético adaptado a nuestro ambiente. Por otro lado, se busca desarrollar un protocolo de manejo de eventos primarios OGM para programas de mejora que deseen incorporar tecnologías de alto valor agregado en etapas tempranas. Se han escogido dos modelos de sistemas reproductivos que implican el aprendizaje de estrategias diferentes de evaluación y manejo posterior. Una vez obtenidos los eventos primarios, es necesario recorrer una serie de etapas que comprenden la presentación de información a la Comisión para la Gestión del Riesgo, la coordinación con la DGSA, INASE y la oficina de Bioseguridad para el intercambio de germoplasma convencional y transformado, la caracterización molecular de eventos primarios (en T0, T1 y sucesivas generaciones), desarrollo de progenies estables y la evaluación comparativa de características en condiciones de bioseguridad. La transformación genética se realiza en colaboración con el grupo liderado por el Dr. Cyril Zipfel (The Sainsbury Lab, Norwich, Inglaterra), en INIA se realizarán los trabajos de caracterización molecular de los materiales transformados y la evaluación de respuesta a inoculaciones con cepas nacionales de los patógenos. Se realizarán capacitaciones de posgrado durante el desarrollo del proyecto e intercambios que facilitarán la consecución del mismo, realización de talleres y participación en congresos. El proyecto se realiza en coordinación con la evaluación del riesgo en bioseguridad de la Comisión para la Gestión del Riesgo (ERB-CGR, MGAP) para poder cumplir con la reglamentación nacional y tener las garantías necesarias para el desarrollo del proyecto.