Publicado en Revista de Fruticultura nº73

El albaricoquero (Prunus armeniaca L.), es uno de los cultivos de fruta de hueso más populares con una producción mundial total de 4,25 millones de toneladas donde Europa tiene el 23,42% de la producción. En muchas áreas de nuestro país se dan unas condiciones edafoclimáticas particularmente idóneas para su plantación, con resultados excelentes en cuanto a productividad, calidad y precocidad (Egea y Ruiz, 2014). España se sitúa en el segundo puesto de producción europea (Figura 1) y el séptimo a nivel mundial (FAO, 2020). En España, se producen 133.296 toneladas, siendo las zonas de mayor producción la Región de Murcia, Aragón y la Comunidad Valenciana con 64.524, 20.451 y 18.551 toneladas, respectivamente (MAPA, 2020). El crecimiento de la producción de albaricoques está cambiando debido a la globalización y los cambios en los factores económicos que dependen de la exigencia del mercado. Esta exigencia viene determinada por el virus de la sharka (PPV) y enfermedades bacterianas (Pseudomonas spp. y Xhanthomonas arboricola pv. pruni), los costes de mano de obra y la adaptabilidad al medio ambiente (zonas frías y cálidas, déficit de agua) (Zhebentyayeva et al., 2012). 

Hoy en día, la introducción de nuevas variedades de albaricoque procedentes de programas de mejora están ayudando a resolver algunos de los limitantes de este cultivo, incorporando características de resistencia a estreses bióticos y abióticos, aumentando la temporada de cosecha, la calidad y la productividad de la fruta, el tamaño y la arquitectura de los árboles (Bassi y Audergon, 2006; Zhebentyayeva et al., 2012). Sin embargo, se necesita conocer algunos aspectos de su comportamiento agronómico, tanto en relación con las condiciones climáticas y necesidades de horas frío, como en su adaptación a los diferentes suelos, especialmente para la elección del portainjerto más adecuado adaptado a las distintas condiciones.

En las últimas décadas, se han llevado a cabo varias investigaciones para la búsqueda de portainjertos para albaricoquero. De los más utilizados, los obtenidos por la germinación de semillas de albaricoquero (francos) tienen una buena compatibilidad con todas las variedades, pero son muy susceptibles a Phytophthora y Armillaria cuando se cultivan en condiciones de subirrigación. Otro grupo son los del género Prunus, incluyendo melocotón, ciruelo, y varios híbridos Prunus interespecíficos, pero no todos tienen buena respuesta al injerto. En general, el número de portainjertos utilizados para albaricoque no es muy amplio, y en los objetivos principales de nuevas selecciones se busca mejorar en el vigor y longevidad de los árboles, el rendimiento, la resistencia a las enfermedades/plagas, tolerancias abióticas…. y especialmente la compatibilidad con el injerto (Warschefsky et al., 2016; Zhebentyayeva et al., 2012).

El injerto es la técnica de multiplicación más utilizada en fruticultura, tanto para la obtención de nuevas plantas como para propagar las variedades existentes. El desarrollo de un injerto con éxito es un proceso complejo en el que se producen las siguientes fases: una respuesta a la herida, la formación del puente de callo, el establecimiento de conexiones vasculares entre patrón–variedad, y la formación de un sistema vascular funcional a través del injerto. Sin embargo, su rango de aplicación se ve restringido por múltiples factores que desencadenan la respuesta de incompatibilidad patrón–variedad, siendo este un carácter de gran importancia agronómica y un criterio de selección indispensable en cualquier programa de selección y mejora genética de patrones y variedades frutales. La incompatibilidad observada en algunas combinaciones patrón–variedad (albaricoquero sobre diversos patrones ciruelos, peral sobre membrillero, ciruelo sobre diversos patrones de Prunus) se manifiesta en forma de alteraciones tanto fisiológicas como morfológicas localizadas en el punto de unión que acaban por romper la asociación patrón–variedad (Pina A., 2008). Con frecuencia esta manifestación ocurre tras varios años de crecimiento normal en vivero, lo que hace que los estudios de determinación de la incompatibilidad, aunque son abundantes y fiables, puedan demorarse varios años hasta obtener la respuesta correspondiente. Este fenómeno dificulta la selección de nuevos patrones y variedades, pues se requiere un previo conocimiento de la relación patrón–variedad antes de la introducción de nuevo material vegetal en el mercado.

Para el estudio de la compatibilidad llevado a cabo en este trabajo, se han aplicado varios enfoques relacionados con los distintos procesos que tienen lugar en las primeras fases del desarrollo del injerto (Figura 2). La utilización de técnicas histológicas ha permitido observar la organización de las células de callo, la formación de plasmodesmos (canales a través de las membranas celulares que permiten la comunicación citoplasmática), así como procesos de muerte celular programada (PCD) durante las primeras fases del desarrollo. Además de los procesos anatómicos, en los últimos años, se han identificado importantes rutas metabólicas implicadas en la manifestación de las alteraciones fisiológicas de la respuesta de incompatibilidad (ruta fenilpropanoide, biosíntesis de la pared celular, estrés oxidativo, etc.) y se ha ido fortaleciendo la hipótesis del carácter poligénico y herencia cuantitativa de la mayoría de los caracteres asociados a la compatibilidad de injerto (Irisarri et al., 2019; Pina et al., 2021). Se ha detectado un aumento en la expresión de la enzima fenilalanina amonio liasa (PAL) en uniones incompatibles que refleja una falta de adaptación entre las dos partes que forman la unión y se ha correlacionado con una mayor presencia de compuestos fenólicos en el interior de vacuolas y pared celular. Por otro lado, se han observado cambios a nivel de transcriptoma relacionados con el ciclo celular, la transducción de señales, las modificaciones de la pared celular, así como señales hormonales durante el desarrollo de la unión del injerto (Loupit y Cookson, 2020; Pina et al., 2017). 

En este trabajo, se ha evaluado la respuesta a la compatibilidad de injerto en una fase temprana, en 13 variedades de albaricoque (Cuadro 1) procedentes de diferentes programas de mejora injertados a ‘chip’ en cuatro portainjertos del género Prunus: ‘Mariana 2624’, ‘Montclar’, ‘Mirared’ y ‘Miragreen’ (Cuadro 2). Se han combinado análisis histológicos, moleculares y anatómicos a distintos tiempos después del injerto (42 días, 3 meses y 1 año después del injerto). El objetivo es determinar qué combinaciones presentan mejor respuesta al injerto, y de esta manera proporcionar información útil para mejoradores y agricultores, para un diseño eficiente de sus plantaciones.

Tres meses después del injerto, se midió el crecimiento vegetativo a través de la longitud de la variedad injertada y el número de hojas. El efecto del portainjerto se manifestó en la longitud de la variedad, pero no se observó ninguna relación con el número de hojas desarrolladas. Mientras que no se encontraron diferencias estadísticas relacionadas con la longitud del injerto entre los diferentes cultivares de albaricoque injertados en ‘MN2624’ y ‘Miragreen’, sí se observaron diferencias significativas dentro de los portainjertos ‘Montclar’ y ‘Mirared’. Las variedades ‘Monster Cot’ y ‘Moniquí’ injertadas en el portainjerto ‘Montclar’ y ‘Mirared’ presentaron los valores más altos y bajos respectivamente, en comparación con las otras combinaciones de injertos (Figura 4). Asimismo, se observaron diferencias significativas entre los distintos portainjertos. Los cultivares de albaricoque ‘Swired’, ‘Farlis (cov)’, ‘M16–121’ y ‘Monster Cot’ injertados en ‘Montclar’ y ‘Rouge Cot’ en “Mirared” mostraron un mayor crecimiento en comparación con todos los demás portainjertos. Para los cultivares de albaricoque restantes no se vieron efectos significativos de los distintos portainjertos. De hecho, ‘Montclar’ proporcionó un mayor crecimiento en un 69% de los cultivares (9 de 13), mientras que ‘MN2624’ mostró el menor crecimiento vegetativo en el 77% de los cultivares (10 de 13).

Una vez tomados los datos del crecimiento vegetativo se tomaron muestras de la zona de unión para los análisis moleculares. Estos análisis se realizaron mediante la extracción de ARN y la cuantificación mediante real time PCR (qPCR) de la expresión de dos isoformas del gen de la fenilalanina amonio liasa (PAL1 y PAL2) en todas las combinaciones de injerto (Figura 5A). Estas isoformas PAL1 y PAL2 están implicadas en la ruta fenilpropanoide responsable de los procesos de lignificación, y unos valores elevados en su expresión pueden indicar problemas en el establecimiento de la unión. Los resultados mostraron un mayor nivel de expresión de PAL1 para los cultivares injertados en el portainjerto ‘Montclar’ en comparación con los otros portainjertos (Figura 5B). Los niveles más altos de expresión se detectaron para los cultivares ‘Moniquí’, ‘Monster Cot’ y ‘Rouge Cot’ cuando se injertaron en ‘MN2624’, mientras que la señal más fuerte para el patrón ‘Montclar’ se observó en los cultivares ‘Maya Cot’, ‘Monster Cot’ y ‘Holly Cot’. Además, se observó que los cultivares de albaricoque injertados en ‘Montclar’ tenían un aumento significativo de tres veces en la expresión del gen PAL1 en comparación con las combinaciones con ‘MN2624’ y un aumento de seis veces en comparación con ‘Mirared’. Asimismo, el porcentaje de cultivares con mayor expresión de PAL1 para cada portainjerto fue 77% para ‘MN2624’, 62% para ‘Montclar’, 38% para ‘Miragreen’ y 0% para ‘Mirared’. En su conjunto, los estudios fisiológicos y moleculares señalaron que ‘Mirared’ y ‘Miragreen’ presentaban una mejor respuesta de compatibilidad con todos los cultivares de albaricoque que cuando los mismos cultivares se injertaban sobre los portainjertos ‘MN2624’ o ‘Montclar’. Para la expresión del gen PAL2, se obtuvieron valores similares entre todas las combinaciones de injertos para los portainjertos ‘MN2624’ y ‘Montclar’ pero con valores PAL 2 más altos en ‘Miragreen’ y ‘Mirared’, lo que podría estar relacionado con los procesos de lignificación.

Los estudios anatómicos de la zona de unión del injerto se llevaron a cabo con el fin de establecer una relación entre las evaluaciones histológicas y moleculares en fases tempranas con la observación de cómo se estaba desarrollando la unión 1 año después del injerto. Para ello, se cortaron longitudinalmente los injertos de un año y posteriormente se clasificaron siguiendo las cinco categorías de injertos (A, B, C, D y E) establecidas por Herrero (1951) (Figura 6A). En esta clasificación, las categorías establecidas presentan un rango desde la ‘A’, que representa unión perfecta, hasta la ‘E’, que representa rotura del injerto en el punto de unión. Los resultados obtenidos revelaron que las combinaciones más compatibles las formaron ‘Miragreen’ y ‘Mirared’ con un 91% y un 84% de uniones clasificadas en ‘A’ y ‘B, respectivamente (Figura 6B). En este caso cabe destacar que el cultivar ‘Moniquí’, que con otros portainjertos tiene un comportamiento muy exigente, mostró buena compatibilidad con ambos portainjertos, ‘Mirared’ y Miragreen’. Por otro lado, se observaron con más frecuencia las categorías ‘C’ y ‘D’ que representan discontinuidades de la madera y la corteza con los portainjertos ‘Montclar’ y ‘MN2624’. ‘Montclar’ mostró un 58% de uniones de injerto incluidas en la categoría B, un 38% entre ‘C–D’ y un 4% en ‘E’ (Figura 6B). Asimismo, ‘MN2624’ tuvo un 57% de compatibilidad (‘A’ y ‘B’) y 43% de incompatibilidad (38% entre ‘C–D’ y 5% ‘E’) (Figura 6B). Las combinaciones de injertos clasificados dentro de la categoría ‘C’ pueden pasar a una incompatibilidad ‘localizada’ a largo plazo. Los cultivares más exigentes y con mayor tendencia a manifestar incompatibilidad injertados fueron ‘Moniqui’, ‘Monster Cot’, y ‘Maya Cot’ sobre ‘MN2624’, ‘Moniqui’ y ‘Delice Cot’ en ‘Montclar’, ‘Rouge Cot’ y ‘Monster Cot’ en ‘Miragreen’, y ‘Farclo (cov)’ y ‘Playa Cot’ en ‘Mirared’.