Localizan el gen responsable de la piel morada de las ciruelas

La presencia y acumulación del pigmento antioxidante antocianina define el tono de las ciruelas, y se sabe que la síntesis de este compuesto está regulada por los genes MYB10. Un equipo de investigadores del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG) y del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) ha encontrado ahora el gen que determina el color morado de la piel de la ciruela japonesa.

En un estudio publicado en la revista científica Frontiers in Plant Science[1], el equipo revela que el genoma de la ciruela contiene varias copias de los genes MYB10, y que las variaciones del ADN en una de estas copias hacen que las ciruelas tengan antocianinas en la piel (mostrando un color de azul a rojo) o no (presentando un tono amarillo o verde).

La ciruela japonesa, muy apreciada por su jugosidad, es la más abundante del mercado para su consumo directo en fresco, y España es uno de sus mayores productores dentro de la Unión Europea (UE) con ciruelos cultivados principalmente en Extremadura, Andalucía y Murcia. Este nuevo estudio proporciona una herramienta muy eficiente para la selección temprana de frutas coloreadas y no coloreadas en los programas de mejora de ciruela japonesa, un avance alineado con los objetivos del Año Internacional de las Frutas y Verduras (AIFV), designado por la Asamblea General de la ONU, de aumentar la eficiencia de los sistemas alimentarios de frutas y promover una nutrición saludable a través de su consumo.

 

El papel de las antocianinas
Los tonos del rojo al azul de las flores y las frutas se deben a las antocianinas, un grupo de pigmentos antioxidantes que promueven la polinización de las flores y protegen las plantas de los daños causados por la luz y la deshidratación. Incorporar estos antioxidantes saludables en nuestra dieta se ha relacionado con efectos anticancerígenos y antiinflamatorios, y con la prevención de enfermedades cardiovasculares, diabetes y obesidad.

Manzanas, peras, melocotones, albaricoques, ciruelas, cerezas y fresas, todas frutas de la familia de las rosáceas, constituyen una valiosa fuente de antocianinas, contenidas en su piel y pulpa. Dado que el color de la fruta tiene un impacto importante tanto para su elección por parte de los consumidores como para su calidad nutricional, «existe un interés considerable en mejorar estos cultivos para obtener nuevas variedades que den frutos con diversos colores y tonos, al tiempo que se promueve su enriquecimiento en compuestos saludables».

Para la investigación se ha elegido el ciruelo japonés porque se encuentra entre los que presentan una mayor variación de colores en las frutas, incluyendo tonos y patrones, con variedades que van desde el verde y amarillo sin antocianinas hasta el rojo, el violeta o el azul. Arnau Fiol, estudiante de doctorado en el CRAG y primer autor del artículo, ha señalado que «estudios previos en especies de rosáceas muestran que la síntesis y la acumulación de antocianinas están reguladas por los genes MYB10. En consecuencia, el análisis de estos genes en múltiples variedades de ciruelo japonés ha demostrado ser un excelente modelo para comprender cómo se determina el color de la fruta».

Por su parte, María José Aranzana, investigadora del IRTA en el CRAG, ha comentado que «en este estudio, hemos examinado los genes MYB10 de un panel de variedades de ciruelo japonés y hemos constatado que son muy variables. Sorprendentemente, hemos descubierto que algunos cultivares tienen tres copias de uno de los genes MYB10, lo que añade todavía más dificultad al ya complejo análisis de la variación del color de la ciruela». «Estudiando cómo se heredan estas variantes genéticas, hemos podido identificar qué combinaciones de variantes están asociadas con las coloraciones de la piel de la fruta con antocianina (de rojo a azul) y sin antocianina (verde o amarillo)», ha añadido.

 

Desarrollo de nuevas variedades
Pueden pasar entre 10 y 20 años desde el primer cruce hasta el registro de una nueva variedad, ya que los frutales tardan un largo período de tiempo en dar frutos (alrededor de 3 a 4 años en ciruelos) y deben pasar varias evaluaciones exhaustivas. Al respecto, Aranzana ha apuntado que «en nuestro trabajo, hemos identificado las variantes genéticas que hacen que las antocianinas se acumulen o no en la piel de la ciruela japonesa. Esto significa que, con solo estudiar el ADN de las plántulas recién germinadas, podemos predecir de forma eficiente el color de la piel de sus futuras frutas, lo que nos permite descartar rápidamente todas las plántulas que producirán frutas verdes. Gracias a este cribado temprano, necesitaríamos una superficie de cultivo más pequeña y menos recursos (hídricos, nutricionales, fitosanitarios y humanos) para obtener la nueva variedad deseada de ciruela rica en antocianinas, con los consiguientes beneficios económicos y medioambientales».

El fiable marcador molecular para la selección temprana de ciruelas japonesas coloreadas o no coloreadas que se ha desarrollado en esta investigación puede ser usado eficazmente en programas de mejora. Anticipar a nivel de plántula el color del fruto que producirán los árboles al cabo de 3–4 años acorta y optimiza significativamente el proceso de mejora. Dado que el mecanismo subyacente a la variación del color de la fruta está conservado dentro de la familia de las rosáceas, esta herramienta ofrece buenas perspectivas para seleccionar el color del fruto determinado por antocianinas en otras especies relacionadas de interés agronómico.

 

[1] Frontiers in Plant Science, Volume 12, Article 655267. 08 June 2021.

https://doi.org/10.3389/fpls.2021.655267 Characterization of Japanese Plum (Prunus salicina) PsMYB10 Alleles Reveals Structural Variation and Polymorphisms Correlating with Fruit Skin Color. Arnau Fiol, Beatriz E. García–Gómez, Federico Jurado-Ruiz, Konstantinos Alexiou, Werner Howad and María José Aranzana.

 

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