Tamaño y ablandamiento de las manzanas están relacionados

La textura es un elemento importante en la evaluación sensorial de la calidad de la fruta.  Influye significativamente en la transportabilidad, la aceptación del consumidor y la vida útil. 

La mayoría de las frutas de pulpa, incluida la manzana (Malus domestica familia Rosaceae), experimenta  ablandamiento y suculencia durante el proceso de maduración, que son prerrequisitos para una buena calidad comestible. 

Sin embargo, a medida que se inicia la senescencia de la fruta, el ablandamiento excesivo da como resultado una calidad indeseable, una vida útil corta y como consecuencia, un aumento de las pérdidas poscosecha. 

¿Porqué ocurre el ablandamiento?

El ablandamiento de la fruta es una consecuencia de la degradación progresiva y la pérdida de los componentes de la pared celular. El desmontaje de la pared celular es un proceso complicado que involucra la acción de varias enzimas como la pectato liasa, la poligalacturonasa, la pectina metilesterasa, la β-galactosidasa, la α-L-arabinofuranosidasa, la celulasa, la xiloglucano endotransglucosilasa y las expansinas. 

Papel del etileno

El etileno, una hormona vegetal endógena, desempeña un papel fundamental en la promoción de la maduración de la fruta, en particular en las frutas climatéricas. 

Los efectos biológicos del etileno en la maduración de la fruta se logran a través de la modulación de su biosíntesis y la transducción de señales. 

La biosíntesis de etileno comienza con el compuesto S-adenosil metionina, que se convierte a ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico a través de la enzima aminociclopropano-1-carboxílico sintasa (ACC). Posteriormente, la ACC oxidasa oxida el ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico para liberar etileno.

Después que la fruta percebe la presencia del etileno mediante sus receptores, comienza la transducción de señales que involucra una serie de eventos .

El factor de transcripción ERF, inicia la expresión de genes sensibles al etileno y desempeña funciones importantes en la maduración de la fruta al regular la biosíntesis de etileno y el ablandamiento. 

Tamaño y color

El tamaño de la fruta también es un rasgo económico importante. Los genes asociados con la regulación del número de células controlan el crecimiento de la planta y el tamaño de los órganos, como los frutos.

El color es un rasgo importante para los cultivos hortícolas. Los carotenoides son uno de los principales pigmentos y tienen implicaciones importantes para la fotosíntesis en las plantas y beneficios para la salud humana. 

Recientemente fue identificado un factor de transcripción de respuesta al etileno llamado MdAP2 en la manzana. La expresión de MdAP2 exhibe una correlación próxima con el contenido de carotenoides en la pulpa de la fruta.

Ablandamiento

En un estudio actual, se caracterizó un factor de transcripción de respuesta al etileno similar a MdAP2, “MdAP2-like” que está asociado con el ablandamiento de la fruta de manzana.  La expresión de “MdAP2-like” fue altamente inducida por el tratamiento con etileno, pero inhibida al aplicarse 1-metilciclopropeno (inhibidor de la percepción del etileno). 

Los resultados de los experimentos indican que “MdAP2-like” puede transactivar* y unirse directamente al promotor del gen Mdβ-GAL18, que codifica una enzima que cataliza la degradación de pectina asociada a la desestructuración de la pared celular. 

Además, la sobreexpresión transitoria y el silenciamiento “MdAP2-like” en la fruta de manzana aumenta y reduce respectivamente la producción de etileno, así como promueve y retrasa la pérdida de firmeza y consecuente ablandamiento de la fruta. 

“MdAP2-like” acelera el ablandamiento y su silenciamiento disminuye el tamaño

Estos hallados verifican que la sobreexpresión de “MdAP2-like” acelera el ablandamiento de la manzana, mientras que su silenciamiento retrasa el ablandamiento y disminuye el tamaño de la fruta. 

En general, los resultados de este estudio proporcionan nuevos conocimientos sobre los mecanismos genéticos moleculares que subyacen al ablandamiento y tamaño de la fruta permitiendo modificar simultáneamente la textura y el tamaño de las manzanas.

*En el contexto de la regulación génica: la transactivación es el aumento de la tasa de expresión génica desencadenada por procesos biológicos o por medios artificiales, a través de la expresión de una proteína intermediaria. En relación a la señalización de receptores, la transactivación ocurre cuando uno o más receptores activan a otro. La transactivación de receptores puede ser resultado de la interacción entre cascadas de señalización o la activación de subunidades hetero-oligómeras de receptores acopladas a proteína G, entre otros mecanismos. La proteína G es una proteína que actúa como mensajero molecular, participando en la transducción de señales celulares y permitiendo que las células respondan a estímulos ambientales.

Fuentes

Wang, M.; Zhan , Z.;  Chen, M.;  Guo, Y.;  Wang, H.;  Yao Wu a b, Bai, T.;  Jiao, J.;  Song, C.;  Shi, J.;  Wan, R.;  Zhang, K.;  Hao, P.;  Liu, Y.;  Zhao, Y.;  Chen, L.;  Song, S.;  Feng, J.; Zheng, X. (2024).
MdAP2-like, a new regulator in apple, simultaneously modulates fruit softening and size
Postharvest Biology and Technology,217: 113123.
https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2024.113123

Wang , M.;  Wu , Y.;  Zhan , W.;  Wang , H.;  Chen , M.;  Li , T.;  Bai , T.;  Jiao , J.;  Song , C.;  Song , S.;  Feng , J.;  Zheng, X. (2024).
The apple transcription factor MdZF-HD11 regulates fruit softening by promoting Mdβ- GAL18 expression
https://doi.org/10.1093/jxb/erad441
J Exp Bot, 75(3):819-836. 

Dang , Q.;  Sha , H.;  Nie , J.; Wang , Y.;  Yuan , Y.;  Jia . D. (2021).
An apple (Malus domestica) AP2/ERF transcription factor modulates carotenoid accumulation
https://www.nature.com/articles/s41438-021-00694-w
Hortic Res, 8(1):223.

https://en.wikipedia.org/wiki/Transactivation Acceso el 19/09/2024.

Biotecnologia e genética pós-colheita: retrospectivas e perspectivas Embrapa https://ainfo.cnptia.embrapa.br Acceso el 19/09/2024.
 

Imagen

https://regionnet.com.ar/que-pasa-si-comes-una-manzana-diaria/  Acceso el 19/09/2024.