11-07-2012 europe 27% 39% japan distantes 1% usa...
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11-07-2012
1
Estudio de la generación de desórdenes fisiológicos
en palta "Hass" en etapas tardías de cosecha en
tres temporadas de evaluación
Miguel García-Rojas, Orianne Gudenschwager, Amaya Busto, Bruno Defilippi, Mauricio González-Agüero
62° CONGRESO AGRONÓMICO
Iquique Chile, Octubre 2011
30.000 hectáreas (75% ‘Hass’)
USA
69%
Europe
27%
Argentina
3%
Japan
1%
Others
0%
Temporada 2009-2010
Others
1%
Japan
1%
Argentina
12%
Europe
39%
USA
47%
Temporada 2010-2011
Paltas ‘Hass’ en Chile: producción y exportación a mercados
distantes
195.000 tons (2009-2010)
Pardeamiento externo Pardeamiento de Pulpa Pardeamiento vascular
Fuente: Lab. Postcosecha (INIA)
Desórdenes fisiológicos en postcosecha
Cosechas tardías de
paltas ‘Hass’ Menor vida de postcosecha
Cosecha de paltas ‘Hass’ en Chile
En el árbol, se encuentran coexistiendo un amplio rango de
estados de desarrollo......
Fuente: Lab. Postcosecha (INIA)
1 a cosecha
2 a cosecha
Septiembre - Octubre
(primavera)
(inicio del verano)
Diciembre - Enero
0 5 10 15 20 25 30 40 50
días
40
- Metabolismo de lípidos?
- Metabolismo de azúcares ?
- Tiempo del fruto en el árbol ?
Estudios en:
- Genes
- Lípidos, azucares y otros metabolitos.
Almacenamiento
a 5°C + Maduración
a 20°C
Por qué ?
Cambios en:
Almacenamiento
a 5 °C + Maduración
a 20°C
- Efecto de la temperatura
- Efecto del etileno
Pregunta ??? ..............
Estudios en 3 temporadas de evaluación
Metodología
- Paltas ‘Hass’ cosechadas en 3 temporadas desde Quillota (Centro
Experimental la Palma, PUCV).
- Almacenamiento a 0°C y 5°C por 0, 5, 10, 15, 30 y 40 días.
- Tratamiento con 1-MCP (300 ppb).
- Se evalúan 20 frutos por cada tratamiento: - Color
- Firmeza
- Desarrollo de D.F.
- Se seleccionan 6 frutos y se almacenan a -80°C.
- Extracción de RNA síntesis de cDNA PCR en tiempo Real
- Otras metodologías.
11-07-2012
2
1ª Temporada (2008-2009)
- Desarrollo diferencial de
desórdenes
- Color / Firmeza
- Análisis moleculares
16 Octubre 2008 29 Diciembre 2008
V/S 1ª Cosecha 2ª Cosecha
Almacenamiento + Maduración
5°C 20°C
0 10 20 30 40
Días
Genoteca SSH
Identificación de genes
diferencialmente expresados en
paltas que presentan daño
Resultados
Color 1ra Cosecha 2da Cosecha
1ª Temporada (2008-2009)
0
25
50
75
100
Llegada 40 d 5°C 40 d 5°C + 3 d 20°C
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llegada 40 d 5°C 40 d 5°C + 4 d 20°C
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
Firmeza
0
5
10
15
20
25
30
Llegada 40 d 5°C 40 d 5°C + 3 d 20°C
0
5
10
15
20
25
30
Llegada 40 d 5°C 40 d 5°C + 4 d 20°C
1ra Cosecha 2da Cosecha
Fir
meza (
Kgf)
Fir
meza (
Kgf)
Resultados
Pardeamiento Vascular
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 1
3
10 +
7
15 +
6
20 +
6
25 +
7
30 +
6
40 +
3
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0 SF 13 SF 7 SF 6 SF 6 SF 7 SF 6 SF 3
5 10 15 20 25 30 40
Días a 5°C ± 20°C
0 SF 7 SF 6 SF 5 SF 4 SF 4 SF 4 SF 4
5 10 15 20 25 30 40
Días a 5°C ± 20°C
1ra Cosecha 2da Cosecha
1ª Temporada (2008-2009) Resultados
Pardeamiento de Pulpa
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0 SF 13 SF 7 SF 6 SF 6 SF 7 SF 6 SF 3
5 10 15 20 25 30 40
Días a 5°C ± 20°C
0 SF 7 SF 6 SF 5 SF 4 SF 4 SF 4 SF 4
5 10 15 20 25 30 40
Días a 5°C ± 20°C
1ra Cosecha 2da Cosecha
1ª Temporada (2008-2009)
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 1
3
10 +
7
15 +
6
20 +
6
25 +
7
30 +
6
40 +
3
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
Resultados
Pardeamiento Externo
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0 SF 13 SF 7 SF 6 SF 6 SF 7 SF 6 SF 3
5 10 15 20 25 30 40
Días a 5°C ± 20°C
0 SF 7 SF 6 SF 5 SF 4 SF 4 SF 4 SF 4
5 10 15 20 25 30 40
Días a 5°C ± 20°C
1ra Cosecha 2da Cosecha
1ª Temporada (2008-2009)
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 1
3
10 +
7
15 +
6
20 +
6
25 +
7
30 +
6
40 +
3
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
Resultados
Construcción de Genoteca de Sustracción (SSH)
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
1ra Cosecha 2da Cosecha
Sin daño Con daño
Identificación de genes específicos
para la condición “con daño” Genoteca SSH
SSH
1ª Temporada (2008-2009)
11-07-2012
3
Resultados
Construcción de Genoteca de Sustracción (SSH)
Resumen Genoteca SSH:
- 360 clones
- Tamaño promedio 498 bp (120 bp a 1.200 bp)
- Redundancia 65%
- 117 genes únicos (unigenes)
1ª Temporada (2008-2009) Resultados
Construcción de Genoteca de Sustracción (SSH)
Metabolismo de Pared Celular
Metabolismo de Lípidos
Metabolismo de Azúcares
Metabolismo Primario
Otros Metabolismos
Respuesta a Estrés
Síntesis y Modificación de Proteínas
Transducción de Señales
Transporte
Unión a DNA/RNA
Función Desconocida
Metabolismo de Pared Celular
Metabolismo de Lípidos
Metabolismo de Azúcares
Metabolismo Primario
Otros Metabolismos
Respuesta a Estrés
Síntesis y Modificación de Proteínas
Transducción de Señales
Transporte
Unión a DNA/RNA
Función Desconocida
21,7 %
21,7 % 13,2 %
3,9 %
8,5 %
1ª Temporada (2008-2009)
Resultados
Genes diferencialmente expresados
García-Rojas et al., Enviada a Postharvest Biology and Technology
L : Hoja B : botón
F : Flor UF : fruto inmaduro
RF : fruto maduro
1 Poligalacturonasa (PG)
2 Estearoil ACP desaturasa (SAD)
3 Posible NAD sorbitol
dehidrogenasa (SDH)
4 Posible acil-CoA sintetasa 1
(ACoAS1)
5 Posible acil-CoA sintetasa 2
(ACoAS2)
6 Posible acil-CoA sintetasa 3
(ACoAS3)
7 Ribulosa 1,5-bisfosfato
carboxilasa/oxigenasa (RUBISCO)
1ª Temporada (2008-2009) 2ª Temporada (2009-2010)
- Desarrollo diferencial de
desórdenes
- Color / Firmeza
- Análisis moleculares
Noviembre 2009 Enero 2010
V/S 1ª Cosecha 2ª Cosecha
Almacenamiento + Maduración
5°C 20°C
0 10 20 30 40
Días
3ª Cosecha V/S
Marzo 2010
Almacenamiento + Maduración
0°C 20°C
Análisis de genes
diferencialmente expresados
Resultados
Color
2ª Temporada (2009-2010)
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
Firmeza
Fir
meza (
Kgf)
1ra Cosecha 2da Cosecha 3ra Cosecha
5°C 0°C 5°C 0°C 5°C 0°C
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
0
5
10
15
20
25
30
35
Llegada 40 40 + 4 40 40 + 5
0
5
10
15
20
25
30
35
Llegada 40 40 + 3 40 40 + 6
Fir
meza (
Kgf)
0
5
10
15
20
25
30
Llegada 40 40 + 2 40 40 + 4
Fir
meza (
Kgf)
5°C 0°C 5°C 0°C 5°C 0°C
Resultados
Pardeamiento de Pulpa
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
1ra Cosecha 2da Cosecha
2ª Temporada (2009-2010)
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
3ra Cosecha
5°C 0°C 5°C 0°C 5°C 0°C
Sin daño Con daño
11-07-2012
4
Cosecha Fecha Promedio1,2 SD3
1 30/10/2009 9,72 a 0,87
2 04/02/2010 12,26 b 0,47
3 18/03/2010 13,14 b 1,15
1Valores corresponden a los promedios de las muestras en porcentaje (%), (n = 6). 2Letras diferentes en la columna representa diferencia significativa utilizando un
análisis Anova con LSD, p < 0,05. 3Valores corresponden a la desviación estándar.
Contenido de aceite de paltas cv. Hass
correspondiente a la llegada de tres cosechas. Cerca del 60% - 80% de la materia seca de la palta
esta compuesta por lípidos
Ácido Oleico
Ácido Palmitico
Ácido Linoleico
Ácido Palmitoleico
Ácido Linolenico
El perfil de ác. grasos se podría ver afectado
por la temperatura durante la maduración ¡¡¡
Fuente: Lab Postcosecha (INIA)
Metabolismo de lípidos 2ª Temporada (2009-2010)
En plantas la síntesis de ác. grasos
ocurre en los plastidios.
Acetyl-CoA carboxylase
(EC 6.4.1.2)
La forma heteromerica esta
compuesta por:
- Biotin carboxylase (BC)
- Biotin carboxyl carrier protein
(BCCP)
- and the alpha (α) and beta (β)
subunits.
ACCase
SAD
ACCase
SAD
Ácido Oleico
Stearoyl-ACP desaturase
(EC 1.14.19.2)
Fuente: Kachroo and Pradeep Kachroo, 2009
2ª Temporada (2009-2010) Metabolismo de lípidos
1ra Cosecha 2da Cosecha
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
5°C 0°C 5°C 0°C Sin daño Con daño
2ª Temporada (2009-2010)
Expresión de PamACCaseBC y PamACCaseBCCP durante el
desarrollo de pardeamiento de pulpa
* Diferencias significativas P < 0.05 con test LSD.
b
ab ab
a
0
1
2
3
4
5
6
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC +
3SL
40 @ 0ºC 40 @ 0ºC +
6SL
Re
lati
ve e
xp
ress
ion
ab
aa
b
0
1
2
3
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC +
3SL
40 @ 0ºC 40 @ 0ºC +
6SL
Re
lati
ve e
xp
ress
ion
ACCaseBC ACCaseBC
Exp
resi
ón
rela
tiva
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC + 4 SL 40 @ 0ºC 40@ 0ºC + 5SL
Exp
resi
ón
rela
tiva
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC + 3 SL 40 @ 0ºC 40@ 0ºC + 6SL
1ra Cosecha 2da Cosecha
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
5°C 0°C 5°C 0°C Sin daño Con daño
2ª Temporada (2009-2010)
Expresión de PamACCaseBC y PamACCaseBCCP durante el
desarrollo de pardeamiento de pulpa
* Diferencias significativas P < 0.05 con test LSD.
b
a
b
a
0
2
3
5
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC +
3SL
40 @ 0ºC 40 @ 0ºC +
6SL
Rel
ativ
e ex
pres
sio
n
b
a
a
b
0
3
6
9
12
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC +
3SL
40 @ 0ºC 40 @ 0ºC +
6SL
Re
lati
ve e
xp
ress
ion
ACCaseBCCP
Exp
resi
ón
rela
tiva
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC + 4 SL 40 @ 0ºC 40@ 0ºC + 5SL
ACCaseBCCP
Exp
resi
ón
rela
tvia
40 @ 5ºC 40 @ 5ºC + 3 SL 40 @ 0ºC 40@ 0ºC + 6SL
Ácido Oleico
ACCase
SAD
Cosechas tardías y aumento
de pardeamiento
PamACCase BC
PamACCase BCCP
Se observa una alta incidencia de pardeamiento
en frutas cosechadas tardiamente y almacenadas
a 0°C. Esto se correlacionaría con una
disminución en la expresión de las subunidades
de ACCase (PamACCaseBC and BCCP).
11-07-2012
5
3ª Temporada (2010-2011)
- Desarrollo diferencial de
desórdenes
- Color / Firmeza
- Análisis moleculares
- Cuantificación de metabolitos
Octubre 2010 Diciembre 2010
V/S 1ª Cosecha 2ª Cosecha
Almacenamiento + Maduración
5°C 20°C
0 10 20 30 40
Días
3ª Cosecha V/S
Febrero 2011
Almacenamiento + Maduración
0°C 20°C
Análisis de genes
diferencialmente expresados
Resultados
Color
3ª Temporada (2010-2011)
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
Firmeza
Fir
meza (
Kgf)
1ra Cosecha 2da Cosecha 3ra Cosecha
5°C 0°C 5°C 0°C 5°C 0°C
Fir
meza (
Kgf)
Fir
meza (
Kgf)
5°C 0°C 5°C 0°C 5°C 0°C
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
0
5
10
15
20
25
30
35
Llegada 40 40 + 7 40 40 + 3
0
5
10
15
20
25
30
35
Llegada 40 40 + 4 40 40 + 3
0
5
10
15
20
25
30
Llegada 30 30 + 5 30 30 + 3
Resultados
Pardeamiento de Pulpa
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
0
25
50
75
100
Llega
da
5 + 7
10 +
6
15 +
5
20 +
4
25 +
4
30 +
4
40 +
4
5
4
3
2
1
1ra Cosecha 2da Cosecha 3ra Cosecha
5°C 0°C 5°C 0°C 5°C 0°C
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
0
25
50
75
100
3ª Temporada (2010-2011) En progreso
3ª Temporada (2010-2011)
Análisis de metabolitos y principales enzimas de rutas metabólicas relacionadas con
el sabor (calidad) en palta.
Pyruvate
OAA
Malate
PEP
Acetyl CoA
Malonyl CoA
16:0ACP
18:0ACP18:1ACPOleic acid
InvertasaGK
FKPFK
ALF
PKNADP-ME
PEPC
MDH
ACCase
SAD
OAA
CitrateCAC
PDH
Sucrose Fructose
Glucose
F6P F1,6BP TP
G6P
Hidroxi
peroxido
LOXADH
AAT
HPL
Acidos
Alcoholes
Esteres
Carbonilos
Lactonas
- Paltas ‘Hass’ cosechadas tardíamente resultaron ser mas susceptibles a
desarrollar desórdenes fisiológicos (DF; pardeamiento de pulpa y vascular),
cuando estas alcanzan la madurez de consumo y luego de estar almacenadas 40
días a 5°C y a 0ºC.
- La expresión de poligalacturonasa (PG), sorbitol dehidrogenasa (SDH) y acil-
CoA sintetasa 1 (ACoAS1), genes claves para los metabolismos de pared celular,
azúcares y lípidos, esta correlacionada con el desarrollo de DF en paltas de
cosechas tardías y podrían estar asociados con la perdida de calidad.
- Bajo condiciones de almacenamiento a 0°C se observa una disminución en la
expresión de las subunidades del gen ACCase (PamBC and PamBCCP) cuando la
fruta alcanza la madurez de consumo.
- Hemos identificado y caracterizado nuevos genes posiblemente relacionados
con la pérdida de calidad en palta. Estos pueden ser utilizados como marcadores
(predictores) o para su validación como marcadores moleculares para el
mejoramiento genético.
Conclusiones Equipo de trabajo
Postcosecha: Miguel García, UNAB
Amaya Busto, UNAB
Orianne Gudenschwager
Pablo Muñoz
Paula Robledo
Rosa Molina
Bruno Defilippi
Mauricio González Agüero
Financiamiento:
Octubre 2011