Manejos del proceso de inducción floral en la piña como estrategias más eficientes según las condiciones climáticas

Resumen

De manera singular en el cultivo de piña (Ananas comosus (L.) Merril), la floración ocurre de forma natural o inducida artificialmente por sustancias químicas. Existen avances científicos en este tema, sin embargo aún no está claro cómo las señales inductivas, su translocación y regulación llevan a cabo este proceso. El estudio de las condiciones climáticas y los reguladores del crecimiento, como variables que modifican las respuestas fisiológicas, bioquímicas y moleculares asociadas al proceso de inducción floral, son de gran importancia. El presente estudio se realizó con el objetivo de caracterizar el proceso de inducción floral de plantas de piña (Ananas comosus (L.) Merrill) cultivar Cayena lisa, con la aplicación de Ethrel® 48 (ácido 2-cloroetil fosfónico) en diferentes condiciones climáticas (inductivas favorables y no favorables). Se determinaron las mejores respuestas al inductor (dosis), los cambios histológicos en el meristemo apical, los contenidos de azúcares totales, ácido abscísico (ABA), ácido giberélico (GA3), proteínas solubles, poliaminas libres (Put, Epd y Epm), etileno, ACC y la actividad enzimática específica de peroxidasas durante las primeras 72 h después del tratamiento con Ethrel®48. (2 Premios Provinciales de la Academia, eventos nacionales e internacionales, trabajos de Diploma, una maestría y publicaciones). Además se analizaron durante las primeros 24 h los perfiles de expresión de los genes del metabolismo de la giberelina (AcGA2-ox1 y AcDELLA1) de biosíntesis del etileno (AcACS2 y AcACO1), y del desarrollo floral (FT (AcFT), LFY (AcLFY) y PISTILLATA (AcPI). (1 Premio Provincial de la Academia, eventos nacionales e internacionales, una tesis de doctorado y publicaciones). Las mejores respuestas al inductor se obtuvieron con 150 mg•L-1, en aplicación única, en condiciones climáticas inductivas favorables (período poco lluvioso) y 350 mg•L-1 con aplicación reforzada, en condiciones inductivas no favorables (período lluvioso). El proceso de diferenciación del meristemo apical en brotes florales se observó en las primeras 72 h después del tratamiento con Ethrel®48. En ambos escenarios se evidenció desde las primeras doce horas el efecto de la aplicación del Ethrel® 48 sobre los contenidos endógenos de sustancias reguladoras. Los cambios en los contenidos de proteínas y en la actividad específica de las peroxidasas también fueron tempranos, con disminución y aumento, respectivamente. En los carbohidratos la respuesta fue más retardada, en específico en los azúcares totales. El Ethrel®48 condujo a una reducción en los niveles de GA3, asociada a los niveles elevados de etileno y la regulación positiva de AcGA2-ox1. La activación de AcLFY por el Ethrel®48 también puede haber contribuido a la reducción de los niveles de GA3, y junto con la regulación positiva de AcPI, probablemente estén asociados a la activación de la inducción floral en plantas de piña. Se informa por primera vez en el cultivo de la piña la presencia de un gen DELLA, denominado AcDELLA1, lo cual constituye un aporte al conocimiento de la especie (GenBank: KP872669.1). La disminución de GA3 y el aumento de los niveles de etileno indican una acumulación de AcDELLA1, sugiriendo un papel importante en la inducción de la floración de plantas de piña. La expresión AcFT y AcDELLA1 no parece ser regulada por la giberelina o el etileno durante las primeras horas después de la inducción de la floración a través del Ethrel®48. Este estudio muestra que los cambios moleculares, bioquímicos e histológicos están presentes justo después del tratamiento con Ethrel®48, proporcionando nuevas ideas sobre cómo la floración de la piña se produce en condiciones naturales y con ello contribuir al desarrollo de tecnologías de inducción floral más eficientes.