Los manzanos, como muchas plantas perennes, pasan por una etapa juvenil prolongada antes de alcanzar la madurez, durante la cual experimentan cambios complejos en su desarrollo.
por Investigación en Horticultura
Estas transiciones afectan las características fotosintéticas, las tasas de crecimiento y el equilibrio hormonal. Sin embargo, los mecanismos que rigen estos procesos no se comprenden bien, lo que complica los esfuerzos por mejorar la productividad de los árboles frutales.
Dada la importancia económica del cultivo de manzanas, los investigadores se esfuerzan por desentrañar estas señales de desarrollo. Para abordar estas complejidades es necesario explorar las interacciones genéticas y fisiológicas que dictan las estrategias de crecimiento, allanando el camino para avances en las prácticas agrícolas y un mejor rendimiento de los cultivos.
Un estudio del Laboratorio Estatal Clave para la Resistencia al Estrés de los Cultivos de la Universidad Northwest A&F, publicado en Horticulture Research , investiga el impacto del sorbitol en las transiciones de crecimiento de las plantas de manzana. Los hallazgos muestran que la acumulación de sorbitol impulsa el cambio de un crecimiento rápido a uno lento a medida que las plantas de manzana envejecen. Estos conocimientos resaltan los mecanismos genéticos cruciales que regulan las transiciones del desarrollo, lo que prepara el terreno para futuros avances agrícolas.
El estudio detalla cómo las plantas de manzana experimentan cambios significativos en función de la edad, incluidos cambios en la eficiencia fotosintética, la regulación hormonal y el metabolismo del carbono. Los investigadores utilizaron plantas de manzana cultivadas en tejidos para representar las etapas juvenil, de transición y adulta, midiendo las variaciones en la altura de la planta, las tasas de fotosíntesis y los niveles hormonales .
Un hallazgo clave fue la identificación de MdSDH1, un gen crucial para la degradación del sorbitol, muy activo durante la fase juvenil. La supresión de MdSDH1 provocó una disminución de los niveles de giberelina (GA3) y del crecimiento de la planta, pero la GA3 exógena restauró estos rasgos, lo que subraya el papel del gen en la regulación del crecimiento.
El estudio también reveló que el sorbitol acumulado activa el módulo MdSPL1-MdWRKY24, que suprime los genes relacionados con el crecimiento y aplica una estrategia de crecimiento lento. Al vincular las señales metabólicas y genéticas, la investigación enfatiza la doble función del sorbitol como fuente de carbono y molécula de señalización, lo que enriquece nuestra comprensión del desarrollo del manzano.
El Dr. Fengwang Ma, autor principal, destacó la importancia del estudio y dijo: «Nuestra investigación descubre cómo el sorbitol y los reguladores genéticos trabajan juntos para controlar el crecimiento de las plantas de manzana. Al comprender estos intrincados mecanismos, podemos gestionar mejor las fases de crecimiento y aumentar la productividad agrícola. Este estudio no solo profundiza nuestra comprensión del desarrollo de las plantas perennes, sino que también sienta las bases para estrategias avanzadas de cultivo y gestión para optimizar el rendimiento de los árboles frutales».
Los hallazgos representan un avance notable en la ciencia vegetal, con el potencial de revolucionar las prácticas de cultivo de manzanas.
La investigación tiene implicaciones de largo alcance para la industria de la manzana, ya que ofrece métodos para ajustar el crecimiento de los árboles y el rendimiento de la fruta mediante el control de las vías hormonales y metabólicas . Al ajustar los niveles de sorbitol y los factores genéticos asociados, los criadores pueden desarrollar variedades de manzana con rasgos de crecimiento mejorados y una mejor resiliencia ambiental. Además, el estudio arroja luz sobre la regulación de la dinámica del carbono y las hormonas para controlar la velocidad de maduración, atendiendo a diversas necesidades agrícolas.
Este trabajo proporciona una base estratégica para mejorar la producción y la sostenibilidad de la fruta, abordando los desafíos que plantean el cambio climático y las limitaciones de recursos.
Más información: Xumei Jia et al, El sorbitol media los cambios dependientes de la edad en la estrategia de crecimiento de las plantas de manzana a través de la señalización de giberelinas, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae192
