Análisis del efecto de tratamientos postcosecha en el metabolismo de la pared celular de frutilla y su relación con respuestas de defensa del fruto.

Abstract

El presente Trabajo, tuvo como objetivos particulares, evaluar el efecto de los tratamientos térmico, CaCl2 y 1-MPC en la composición de la pared celular, y en la actividad de enzimas y expresión de genes involucrados en el metabolismo de la pared de frutilla. Asimismo, se buscó caracterizar la influencia de dichos tratamientos en respuestas de defensa del fruto. Para ello, se completaron las medidas de parámetros de calidad (azúcares y compuestos fenólicos totales) de los frutos; se aislaron las paredes celulares, y se midió el contenido de las mismas y de cada una de las fracciones poliméricas que forman parte de la pared. Se evaluó la hidratación in vitro de las paredes celulares y el grado de esterificación de pectinas totales. Asimismo, se midió la actividad total de las enzimas pectin metilesterasa (PME), poligalacturonasa (PG), β-galactosidasa (β-Gal), α-arabinofuranosidasa (α-Ara) y β-xilosidasa (β-Xil) y se analizó la expresión relativa por PCR en Tiempo Real de genes claves relacionados con el metabolismo de pectinas de cadena principal (FaPME1, FaPG1, FaPLA, FaPLB y FaPLC), la pérdida de cadenas laterales de pectinas (FaβGal1, FaβGal4 y FaAra1) y el metabolismo de hemicelulosas (FaXyl1, FaXTH1, FaXTH2, FaXynA, FaXynC, FaExp2 y FaExp5). Además, se evaluó el crecimiento in vivo de B. cinerea en frutos tratados y sus respectivos controles, así como la actividad total de las enzimas fenilalanina amonio liasa (PAL), polifenol oxidasa (PPO), peroxidasa (POD), quitinasa y β-1,3-glucanasa, y se estudió la influencia de los tratamientos en la expresión de los genes FaPAL1, FaCHS2, FaChi2-2, FaChi3, FaβG2,3, FaPR5 y FaPGIP, vinculados con mecanismos de defensa de frutilla.

The particular objectives of the present work were to evaluate the effect of heat, CaCl2, and 1-MPC treatments on the cell wall composition, as well as the activities of enzymes and the expression of genes involved in the strawberry cell wall metabolism. Furthermore, it was sought to characterize the influence of the treatments on fruit defense responses. For these purposes, fruit quality parameter measurements (total sugars and phenolic compounds) were completed. Cell walls were isolated, and the content of them and of each of the polymeric fractions that form part of the cell wall were measured. The in vitro cell wall swelling and the degree of total pectins esterification were evaluated. In addition, the total activity of the enzymes pectin methylesterase (PME), polygalacturonase (PG), β-galactosidase (β-Gal), α-arabinofuranosidase (α-Ara), and β-xylosidase (β-Xil) were measured and the relative expression by Real-Time PCR of key genes related to the metabolism of main chain pectins (FaPME1, FaPG1, FaPLA, FaPLB, and FaPLC), the loss of pectin side chains (FaβGal1, FaβGal4, and FaAra1) and the metabolism of hemicelluloses (FaXyl1, FaXTH1, FaXTH2, FaXynA, and FaXynC) were analyzed. In addition, the in vivo growth of B. cinerea in treated fruits and their respective controls was evaluated, as well as the total activity of the enzymes phenylalanine ammonia lyase (PAL), polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POD), chitinase, and β-1,3-glucanase, and the influence of the treatments on the expression of the genes FaPAL1, FaCHS2, FaChi2-2, FaChi3, FaβG2,3, FaPR5 and FaPGIP, related to strawberry defense mechanisms, were studied.