Efectos y control de la lignificación en melocotón

El melocotón (Prunus persica L. familia Rosaceae) tiende a ablandarse durante el almacenamiento afectando el sabor de la fruta, lo que resulta en una pérdida importante de la calidad.

El proceso de maduración del melocotón implica cambios bioquímicos y fisiológicos coordinados, que conducen  al desarrollo de la fruta y aumento de peso, y  a alteraciones en la textura, a la adquisición del aroma, al cambio de color del pericarpio y al equilibrio azúcar/ácidos orgánicos.

La lignificación provoca cambios en la textura y escaldado superficial

Según estudios previos, se ha observado que la lignificación está involucrada en cambios programados en la textura de la fruta del melocotón, como lo indican los análisis de metabolitos y transcriptomas durante el almacenamiento poscosecha. 

El fenómeno de la lignificación durante el almacenamiento también se ha estudiado en otras frutas; la acumulación de lignina promueve la aparición de escaldado superficial. La mayor actividad de las enzimas fenilalanina amoniaco-liasa, polifenol oxidasa y peroxidasa acelera la síntesis de lignina y conduce a su acumulación durante el almacenamiento poscosecha. 

La refrigeración es la técnica más comúnmente empleada para retrasar la maduración y prolongar la longevidad poscosecha de los melocotones. 

Se ha informado que el almacenamiento a baja temperatura (6 °C) impide efectivamente el proceso de ablandamiento asegurando así la preservación de la estabilidad de la pared celular y la dureza de ciertas variedades de melocotón. 

Sin embargo, cuando se los mantienen en frío durante largos períodos, pueden ocurrir algunos trastornos frecuentes como el pardeamiento interno de la pulpa afectando negativamente la calidad de la fruta. 

Estudios en coexpresión de genes

El análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA, Weighted Gene Coexpression Network), es un método de biología de sistemas que visualiza redes de coexpresión entre genes utilizando datos transcriptómicos. 

Actualmente, los biólogos vegetales han adoptado ampliamente el WGCNA como el método predominante para identificar y diseccionar módulos genéticos en procesos biológicos específicos en una amplia gama de especies de plantas.

Por ejemplo, el WGCNA se empleó como una metodología válida para dilucidar los reguladores transcripcionales que rigen la maduración de la fruta, con el cual se identificaron genes estructurales y factores de transcripción; se verificó que la pérdida del sabor del melocotón causada por el ambiente de enfriamiento está relacionada con la expresión de genes funcionales y la metilación del ADN. 

El WGCNA también se ha utilizado para investigar la síntesis de lignina. 

Relación entre textura y lignina

En un estudio actual, mediante la aplicación del WGCNA, se identificó con éxito un módulo que muestra una fuerte correlación con la textura, dando como resultado la determinación de un factor de transcripción llamado PpWRKY65, que desempeña un papel fundamental en la regulación de la síntesis de lignina. 

Al analizar la correlación entre el nivel de expresión de PpWRKY65, el nivel de expresión de genes relacionados con la síntesis de lignina y el contenido de lignina del fruto del melocotón, tanto a temperatura ambiente como en condiciones de frío, se encontró que PpWRKY65 regula negativamente la acumulación de lignina al inhibir la expresión de genes relacionados con su síntesis. 

Además, el contenido de lignina fue significativamente menor en la fruta con sobreexpresión transitoria de PpWRKY65, en comparación con el control. Al mismo tiempo, las expresiones de los genes de biosíntesis de lignina (Pp4CL7, PpCAD1, PpCOMT, PpF5H) disminuyeron en la fruta que sobreexpresa PpWRKY65.

Fuentes

Wang, T.; Liu, J.; Yuan, Y.; Wang, Y.; Cheng, C.; Yang, S. (2024).
PpWRKY65 mediates peach (Prunus persica) fruit lignification in both ambient temperature storage and chilling injury condition
Postharvest Biology and Technology, 216:113043.

Imagen

https://cg.facilisimo.com/dsk/2402922.html  Acceso el 22/08/2024.