Caracterización de la pared celular de frutos de fresa (Fragaria x ananassa Duch): cambios durante el desarrollo y efectos del silenciamiento de un gen de pectato liasa

Abstract

Durante la maduración, los frutos de fresa sufren una rápida degradación que conlleva una importante pérdida de producción durante el periodo postcosecha. Sabemos que durante la maduración las paredes celulares de las células parenquimáticas del fruto sufren modificaciones que alteran su composición y sus propiedades, por ello poder estudiar los cambios producidos es necesario contar con un buen protocolo de extracción de paredes celulares. Tras probar varios protocolos de extracción de paredes celulares descritos en la bibliografía más una modificación de ellos, optamos por elegir el protocolo de extracción de Redgwell para la realización de las extracciones de pared ya que dio mejor resultado en cuanto a rendimiento, además de provocar menor degradación en los polímeros pécticos. Además, las mejoras conseguidas han permitido medir la fracción de pectinas unidas covalentemente a la pared, la eliminación de interferencias en la fracción de pectinas más solubles de la pared, así como la reducción de la cantidad de muestra necesaria y el tiempo empleado en la realización de las cromatografías, por la disminución del tamaño de la columna. Durante la maduración del fruto de fresa se producen una serie de cambios importantes, hemos encontrado una disminución drástica de la cantidad de pared a la vez que, las fracciones de pectinas incrementan su proporción llegando a superar el 50% en fruto maduro. Hemos observado durante la maduración que se produce además una solubilización de las pectinas, acompañado de un incremento en ácidos urónicos al pasar de estadio verde a rojo. Se produce también una despolimerización de las pectinas más fuertemente unidas a la pared primaria, sobre todo de la fracción unida covalentemente, y también de las hemicelulosas. Todos estos cambios alteran las interacciones físicas entre los componentes poliméricos de la pared, aumentando el tamaño de poro apoyando la idea de que la pared se degrada durante la maduración. El silenciamiento de la pectato liasa provoca frutos en estadio rojo más duros que los frutos control, producido por la alteración de las interacciones y procesamiento entre los distintos componentes estructurales de la matriz péctica Hemos observado una menor solubilización de pectinas de los polímeros pécticos, además de producirse una despolimerización de las fracciones pécticas más fuertemente unidas sobre todo en la fracción CARBONATO, y de la fracción de la hemicelulosa. Efectos parecidos a los que se producen durante la maduración de los frutos. Todo esto indicaría que el silenciamiento de la pectato liasa modifica el procesamiento de las pectinas, influyendo en las interacciones de dichos polímeros y en la adhesión entre células parenquimáticas de estos frutos. La pectato liasa se incluiría en el grupo de pectinasas que, junto a la poligalacturonasa y la pectin metilesterasa, estarían implicadas en el desmantelamiento de la pared celular responsables en última instancia del reblandecimiento del fruto.

Redgwell y col. Plant Physiology (1992) 98, 71-81 Huber y col. Plant Physiology (1993) 102:473-480