En un proceso de tuberización complejo, las papas tienen oportunidades para aumentar los rendimientos
Así lo informa un grupo de investigadores chinos (Yunnan Key Laboratory of Potato Biology, Joint Academy of Potato Sciences, Engineering Research Center for Sustainable Development and Biomass Energy, Yunnan Normal University; Kunming) en un artículo publicado en la revista Agronomy 2023 sobre el Portal MDPI.
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“La inducción y formación de tubérculos de papa es uno de los eventos vegetativos más importantes para la planta y para el productor, ya que en este momento se determina el rendimiento futuro”, escriben los autores. – Estos eventos incluyen la interacción de múltiples factores ambientales con hormonas vegetales y moléculas de señalización, así como la regulación de dicha interacción en un gran número de genes clave y múltiples vías metabólicas y de señalización. El proceso incluye una serie de cambios fisiológicos y bioquímicos, como un cambio en la composición, el contenido y la proporción de hormonas endógenas, un aumento en la tasa de fotosíntesis de la hoja, una aceleración en la exportación de asimilados, un aumento en el contenido de sacarosa y almidón, y la aparición de proteínas específicas.
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La tuberización en papa es un proceso complejo que consta de cuatro etapas sucesivas:
1) formación y crecimiento de estolones;
2) posterior doblado de la región apical en forma de gancho;
(3) hinchazón de la parte subapical;
(4) tubérculo en crecimiento.
Entre los factores que influyen en la tuberización de la papa, el fotoperíodo y la temperatura son los factores ambientales más importantes, con días cortos y temperaturas frescas que inducen la tuberización. Además, la tuberización de la papa está controlada principalmente por sus características genéticas. En el mismo ambiente, diferentes variedades de papas tienen diferente capacidad para formar tubérculos.
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La etapa de desarrollo de las plantas de papa también se considera un factor importante en la regulación de la formación de tubérculos porque las plantas deben alcanzar una cierta edad fisiológica para responder a las señales ambientales que provocan la formación de tubérculos.
La formación de tubérculos requiere una sincronización precisa de las rutas bioquímicas y la morfogénesis, que está regulada por la expresión de genes específicos y la producción de varias moléculas de señalización, ARNm, proteínas específicas, microARN, hormonas vegetales y azúcares.
El gen StSP6A es primordial en la inducción y formación de tubérculos de patata. La tuberización de la papa depende del fotoperíodo, con días cortos que favorecen la expresión de StSP6A y, por lo tanto, la formación de tubérculos. La tuberización está controlada por StSP6A, que induce la formación de tubérculos con una alta disponibilidad de sacarosa.
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Las especies reactivas de oxígeno desempeñan un papel integral como moléculas de señalización en la regulación de casi todos los procesos biológicos, como el crecimiento y desarrollo de las plantas y la respuesta al estrés abiótico y las respuestas inmunitarias.
La evidencia científica acumulada sugiere que el peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ), la forma principal de ROS, puede actuar como un segundo mensajero importante en las vías de transducción de señales, mediando directa o indirectamente en varias respuestas, incluido el cierre de estomas, geotropismo, germinación de semillas, crecimiento normal y desarrollo vegetal, muerte celular programada, resistencia a estreses bióticos y abióticos.
H 2 O 2 desencadena cambios fisiológicos, bioquímicos y de expresión génica en las plantas, induciendo rasgos apropiados y aumentando la aptitud.
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El objetivo de este estudio fue determinar si y cómo el H 2 O 2 está involucrado en la inducción y formación de tubérculos de papa. Se estudiaron los efectos del tratamiento con H 2 O 2 exógeno, se observó la acumulación de especies reactivas de oxígeno mediante tinción histoquímica y se midieron los niveles de H 2 O 2 y las tasas de producción de anión superóxido (O 2 − ) en estolones/tubérculos de patata de dos variedades locales.
Los presentes resultados mostraron que el tratamiento con H 2 O 2 aumentó significativamente el nivel de expresión de StSP6A, especialmente en las primeras etapas de la tuberización – en los días 3 y 9 de crecimiento de estolones a partir de yemas axilares.
Además, los resultados de la observación fenotípica mostraron claramente que el aumento de las concentraciones de H 2 O 2 exógeno de más de 5 mm conduce a una disminución en la frecuencia de tuberización y una fuerte inhibición del crecimiento de las plántulas de papa.
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En general, se confirma que la acumulación de H 2 O 2 en los estolones puede jugar un papel importante, actuando como molécula señalizadora para iniciar la formación de tubérculos. La formación de tubérculos inducida por H 2 O 2 se desencadena por la regulación de la expresión génica relacionada con la tuberización y la activación de las vías de transducción de señales, y StSP6A desempeña un papel clave en la formación de tubérculos inducida por H 2 O 2 en las patatas”.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Chongxia Lei, Mingwang Ye, Canhui Li, Ming Gong) publicado en el portal www.mdpi.com.
