Localización de genes de piel de ciruela azul

La presencia y acumulación del pigmento antioxidante antocianina dicta el color de la fruta en las ciruelas, y se sabe que la síntesis de este compuesto está regulada por los genes MYB10. Ahora, investigadores del Centro de Investigación en Genómica Agrícola (CRAG) y el Instituto de Investigación y Tecnología de Alimentos Agrícolas (IRTA) han encontrado el gen que determina el color de la piel de la ciruela japonesa. En un estudio publicado en la revista científica Fronteras en ciencias de las plantasEl equipo revela que el genoma de la ciruela contiene varias copias de los genes MYB10, y que las variaciones en el ADN de una de estas copias hacen que la ciruela tenga antocianinas en la piel (aparece de azul a rojo) o no (aparece de color amarillo o verde).

La ciruela japonesa, valorada por su zumo, es la más abundante del mercado para consumo directo en fresco, y España es uno de los mayores productores de la Unión Europea, con ciruelos cultivados principalmente en las regiones de Extremadura, Andalucía y Murcia. Este nuevo estudio proporciona una herramienta altamente eficiente para la selección temprana de frutas coloreadas y no coloreadas en los programas de mejoramiento de ciruelas japonesas, una progresión en línea con los objetivos del Año Internacional de las Frutas y Hortalizas (IYFV), establecido por la Organización General de las Naciones Unidas. Ensamblaje, para aumentar la eficiencia de los sistemas alimentarios de frutas y promover una nutrición saludable durante el consumo de frutas.

Antocianinas: más que color

El color rojo a azul de las flores y las frutas se debe a las antocianinas, un grupo de pigmentos antioxidantes que promueven la polinización de las flores y brindan protección a las plantas contra los daños causados ​​por la luz y la sequía. Incluir estos antioxidantes saludables en nuestra dieta se ha relacionado con efectos anticancerígenos y antiinflamatorios, prevención de enfermedades cardiovasculares, diabetes y obesidad.

manzanas, peras, melocotones, albaricoques, ciruelaLas cerezas y las fresas, todas pertenecientes a la familia de las rosáceas, se consideran una fuente de las antocianinas que se encuentran en la piel y la pulpa. Dado que el color de la fruta tiene una influencia importante en la elección del consumidor y la calidad nutricional, no es sorprendente que haya mucho interés en mejorar estos cultivos para obtener nuevas variedades que den frutos de diversos colores, formas y patrones al tiempo que mejoran sus beneficios para la salud.

Centrarse en la ciruela japonesa

Entre los cultivos de Rosáceas, la ciruela japonesa se encuentra entre los que presentan mayor variación en el color de la fruta tanto en gradación como en patrón, desde verde y amarillo hasta rojo, violeta o azul. Estudios previos en especies de rosácea muestran que la síntesis y acumulación de antocianinas están reguladas por MYB10 genes. En consecuencia, el análisis de estos genes en varias ciruelas japonesas ha demostrado ser un modelo excelente para comprender cómo se determina el color de la fruta ”, señala Arnau Fiol, estudiante de doctorado en CRAG y primer autor del artículo.

«En este estudio, examinamos los genes MYB10 en un grupo de cultivares japoneses de ciruela y descubrimos que son muy variables. Sorprendentemente, descubrimos que algunos cultivares contienen tres copias de uno de los genes MYB10, que se agregan a los genes ya complejos. analizados por variación de color ciruela ”, explica Maria José Aranzana, investigadora del IRTA del CRAG responsable de este trabajo. «Al estudiar cómo se heredan estas variantes genéticas, pudimos identificar grupos de variantes genéticas asociadas con los colorantes de la cáscara de frutas que contienen antocianinas (rojo a azul) y antocianinas (verde o amarillo)», agrega.

Promover el desarrollo de nuevas variedades.

Imagina que queremos desarrollar un nuevo tipo de ciruela azul que contenga una gran cantidad de antocianinas para aprovechar sus propiedades nutricionales. Las nuevas variedades de árboles frutales se obtienen en los programas de mejoramiento mediante el cruce de individuos y el cribado de cientos o miles de descendientes en busca de aquellos que presenten el rasgo deseado, como la ciruela azul, que también cumplan con los estándares de calidad del producto requeridos. Pueden pasar de 10 a 20 años desde el primer cruce hasta que se registre un nuevo cultivar, ya que los árboles tardan mucho en dar frutos (alrededor de tres a cuatro años en los ciruelos) y deben pasar muchas evaluaciones exhaustivas.

“En nuestro trabajo, hemos identificado variantes genéticas que hacen que la antocianina se acumule o no en la piel de la ciruela japonesa. Esto significa que simplemente estudiando el ADN de las plántulas, podemos predecir eficientemente el color de la piel de los frutos que van a producir. soportar lo más pronto posible a medida que las plantas germinan, lo que nos permite eliminar de inmediato todas las plántulas que producirán frutos verdes. Gracias a esta selección temprana, necesitaremos un área de cultivo más pequeña y menos recursos (agua, alimentos, plantas y salud humana) para obtener el deseada nueva variedad de ciruela rica en antocianinas, con los consiguientes beneficios económicos y ambientales ”, señala Aranzana.

El marcador molecular confiable para la selección temprana de ciruelas japonesas coloreadas y no coloreadas desarrollado en este documento puede usarse eficazmente en programas de mejoramiento. Predecir el color de la fruta que producirán las plantas a nivel de plántula en un plazo de 3 a 4 años acorta y mejora significativamente el proceso de reproducción. Dado que el mecanismo detrás de la diferencia en Fruta El color se conserva dentro de la familia de las rosáceas y esta herramienta ofrece perspectivas prometedoras para la selección del color determinado por antocianinas en otras especies relacionadas de importancia agrícola.

Presentado por el Centro de Investigación en Genómica Agrícola (CRAG)