AIFV2021 | Plataforma para investigar los mecanismos moleculares de maduración y acumulación de compuestos bioactivos en las frutas

Lunes 19 Abril - 2021 | Categoría Artículos, Noticias

Por Lee A. Meisel, PhD, Profesora Asociada; Claudio Ponce, MSc(c) en Biología; Alson Time, Dr(c) en Ciencias Silvoagropecuarias y Veterinarias, Laboratorio de Genética Molecular Vegetal, INTA – Universidad de Chile.

Durante el último año, la fragilidad de los sistemas alimentarios ha sido revelada a nivel internacional debido a la pandemia ocasionada por el SARS-COV-2. Sin embargo, la pandemia no es el único factor de riesgo que afecta la cadena alimentaria. La insuficiencia de agua dulce, las prácticas agrícolas no sustentables, y los desafíos que impone el cambio climático dificultan producir suficientes alimentos saludables para garantizar la seguridad alimentaria de la población mundial en el futuro. 

En un país de exportación agrícola como Chile, parámetros de calidad de la fruta, como el tamaño y el tiempo de madurez, deben ser optimizados para asegurar que la producción frutícola sea económica y ambientalmente sostenible a largo plazo.

Con este fin, prácticas agrícolas usuales son, por ejemplo, el uso de reguladores del crecimiento de las plantas, muchas de las cuales son fitohormonas. Las fitohormonas u hormonas vegetales se usan para ‘afinar’ la producción y parámetros de calidad de los frutos, incluyendo tiempo de madurez, tamaño, peso, firmeza, sólidos solubles, acidez, color y acumulación de diversos compuestos bioactivos, por ejemplo, compuestos antioxidantes como los polifenoles, entre otros.

Sin embargo, los resultados asociados con el uso de estos reguladores de crecimiento son variables e influenciados por múltiples factores: cultivo, carga frutal, condiciones ambientales, etc. Estos resultados variables se deben en parte al conocimiento limitado de los mecanismos por los cuales estos reguladores de crecimiento alteran los parámetros de crecimiento y madurez, así como las bases genéticas de los cultivares y factores ambientales que estarían influyendo también en estos procesos.

En la última década, se ha puesto especial atención a los aspectos nutricionales que subyacen al consumo de frutas y verduras, pues ya no sólo se trata de ‘comer algo’, sino más bien de ‘comer bien/saludable’. Es así como existe un creciente campo investigativo sobre los llamados alimentos funcionales, cuyas características son entregadas por compuestos bioactivos que naturalmente se producen en las plantas.

Comprender los mecanismos por los cuales los reguladores de crecimiento afectan las frutas (de forma individual y sinérgica a lo largo de su desarrollo) proporcionará nuevas tecnologías en la caja de herramientas que se puede utilizar para optimizar una producción sostenible y precisa de las frutas chilenas.

Con el propósito de apoyar en el desarrollo de estas nuevas herramientas, el Laboratorio de Genética Molecular Vegetal, en la Unidad de Nutrición Básica del INTA, en colaboración con investigadores de PUCV (Chile), INIA (Chile), Fondazione Edmund Mach (Italia) e INRA (Francia), están investigando los mecanismos moleculares que regulan el tiempo de maduración y la acumulación de compuestos bioactivos en frutas de la familia Rosaceae, enfocándose específicamente en cerezas (Prunus avium) y duraznos (Prunus persica), y en fitohormonas como el ácido abscísico (ABA), ácido giberélico y citoquinina.

Los estudios involucran trabajo en el campo y en el laboratorio para un entendimiento integrado de los procesos de desarrollo y maduración, por ejemplo, análisis fisiológicos, genética, genómica, transcriptómica, metabolómica, bioinformática y epigenética. Esta investigación está apoyada con proyectos de investigación competitivos ANID Fondecyt Regular, ANID Fondecyt Postdoctorado y ANID Beca Doctorado. 


Publicaciones relacionadas con esta investigación:

Kuhn et al. (2021) RNA-seq analysis reveals different transcriptomic responses to GA3 in early- and mid-season varieties before ripening initiation in sweet cherry (Prunus avium L) fruits. Pre-print Research Square.  https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-189281/v1

Kuhn et al. (2021) ABA influences color initiation timing in P. avium L. fruits by sequentially modulating the transcript levels of ABA and anthocyanin-related genes. Tree Genetics & Genomes 17, 20. https://doi.org/10.1007/s11295-021-01502-1  https://rdcu.be/chmGz

Kuhn et al.  (2020) Gibberellic acid modifies the transcript abundance of ABA pathway orthologs and modulates sweet cherry (Prunus avium) fruit ripening in early- and mid-season varieties.  PLANTS 9(12) 1796. https://doi.org/10.3390/plants9121796

Mujica et al.  (2020)  Identification of a conserved set of cytokinin-responsive genes expressed in the fruits of  Prunus persica.  Plant Growth Regul.  92: 65-80. https://doi.org/10.1007/s10725-020-00620-5

Klagges et al. (2013) Construction and comparative analyses of highly dense linkage maps of two intraspecific populations of commercial cultivars.  Plos One 8(1):e54743. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054743.

International Peach Genome Initiative (2013).  The high-quality draft genome of peach (Prunus persica) identifies unique patterns of genetic diversity, domestication and genome evolution.  Nature Genetics 45: 487-494. https://doi.org/10.1038/NG.2586

AIFV2021: Saber más sobre las Frutas y Verduras

El año Internacional de las Frutas y Verduras se celebra a lo largo de todo 2021. Inicialmente previsto para 2026, la decisión de adelantar este evento fue adoptada por la Asamblea General de las Naciones Unidas en 2019, gracias a la intervención de diversas organizaciones gubernamentales y no gubernamentales de Chile, entre otras. Entre las organizaciones nacionales que más se involucraron en este objetivo destacan la Corporación 5 al Día y el Ministerio de Agricultura, además de varios académicos del Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos.

Que 2021 sea el Año Internacional de las Frutas y Verduras (AIFV2021) significa que a lo largo de 12 meses diversas entidades trabajarán para que la sociedad, a nivel mundial, se concientice de la contribución vital de estos alimentos a la salud y la nutrición, junto con difundir experiencias y buenas prácticas sobre su manejo, consumo y sostenibilidad.

Desde sus inicios, el INTA ha estado comprometido en la generación conocimiento que permita mejorar la calidad nutricional de las frutas y verduras y promover su consumo regular en todos los grupos de edad. Por esta razón, durante el AIFV2021 se compartirán artículos escritos por académicos que trabajan en el tema que permitan conocer mejor sus beneficios y cuán fundamental es su consumo para tener una dieta y estilos de vida saludables.

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