La calidad del arándano: el papel de las ceras cuticulares

Estudio de los investigadores de la Universidad de Columbia Británica, el Centro de Ciencias del Genoma Michael Smith de Canadá y el Consejo de Arándanos de Columbia Británica.

Las ceras cuticulares protegen la fruta reduciendo la pérdida de agua e influyendo en el color. Son una mezcla de compuestos cíclicos y alifáticos de cadena muy larga, que varían según las especies de frutas. En los arándanos, los triterpenoides y las β-dicetonas son los más abundantes, señala la publicación de Phys.org .

Sin embargo, su biosíntesis y regulación genética no se comprenden bien. Por lo tanto, era necesario un estudio exhaustivo para explorar la regulación transcripcional de la biosíntesis de la cera cuticular y su impacto en la calidad de la fruta.

Investigadores de la Universidad de Columbia Británica, el Centro de Ciencias del Genoma Michael Smith de Canadá y el Consejo de Arándanos de Columbia Británica han realizado un estudio sobre la biosíntesis de cera cuticular en los arándanos del norte.

El estudio fue publicado el 9 de enero de 2024 en la revista Horticulture Research . Investiga cómo la regulación transcripcional de la deposición de cera cuticular afecta la pérdida de agua del fruto y el color de la superficie durante la maduración y el almacenamiento poscosecha.

Al analizar los cambios del transcriptoma y los perfiles de los metabolitos, el estudio tiene como objetivo identificar genes clave involucrados en la biosíntesis de la cera y proporcionar información para mejorar la calidad de la fruta de los arándanos mediante el manejo de la cera.

El estudio reveló que el contenido de cera cuticular en los arándanos cambia significativamente durante la maduración y el almacenamiento poscosecha. Inicialmente, el contenido total de cera disminuye a medida que el fruto madura, atribuido principalmente a la expansión del fruto. Sin embargo, durante el almacenamiento, hay un aumento notable en el contenido de cera, lo que indica una biosíntesis de novo.

La investigación identificó 54 compuestos de cera diferentes, siendo los triterpenoides los más abundantes, seguidos de las β-dicetonas. El análisis del transcriptoma destacó una red de genes implicados en la biosíntesis de la cera cuticular. En particular, se identificaron cinco genes similares a OSC, que codifican enzimas responsables de la producción de triterpenoides.

La expresión de estos genes, junto con tres genes similares a CYP716A, se correlacionaba con la acumulación de importantes compuestos de cera como el ácido oleanólico y el ácido ursólico. Se descubrió que la aplicación exógena de ácido abscísico (ABA) induce la expresión de genes biosintéticos triterpenoides, lo que conduce a un mayor contenido de cera y a una composición alterada de la cera. Esto dio como resultado una menor pérdida de agua de la fruta y un mejor color de la superficie, especialmente una mayor luminosidad.

El estudio proporciona una comprensión integral de los mecanismos moleculares que subyacen a la biosíntesis de la cera cuticular en los arándanos. Destaca el potencial de manipular las vías de biosíntesis de la cera para mejorar las características de calidad de la fruta, como la reducción de la pérdida de agua y un mayor atractivo visual, durante el almacenamiento poscosecha.

La Dra. Simone Castellarin, autora correspondiente, afirmó: "Nuestros hallazgos arrojan luz sobre las complejas redes reguladoras que controlan la biosíntesis de la cera cuticular en los arándanos. Al comprender estos mecanismos moleculares , podemos desarrollar estrategias para mejorar la calidad de la fruta y extender la vida útil, beneficiando a ambos productores". y los consumidores."

Los conocimientos del estudio son cruciales para la industria del arándano. La manipulación de los genes de biosíntesis de cera puede mejorar características de calidad de la fruta, como una menor pérdida de agua y un mejor color de la superficie, lo que prolonga la vida útil y la comerciabilidad. Estos hallazgos también pueden beneficiar a otras frutas. Las investigaciones futuras pueden centrarse en el mejoramiento genético o la ingeniería genética para optimizar la composición de la cera, mejorando la resistencia y la calidad de la fruta durante el almacenamiento.

Más información: Yifan Yan et al, Biosíntesis de cera cuticular en arándanos (Vaccinium corymbosum L.): los cambios en la transcripción y los metabolitos durante la maduración y el almacenamiento afectan los rasgos clave de calidad de la fruta, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hora/uhae004