Las interacciones entre el injerto y el portainjerto mejoran la resiliencia al estrés por congelación a través de una defensa antioxidante integrada y ajustes metabólicos de carbono y nitrógeno
Autores: Asif, Alaiha; Iqbal, Shahid; Aucique-Perez, Carlos Eduardo; Leaks, KeAndre; Balal, Rashad Mukhtar; Mattia, Matthew; Chater, John M.; Shahid, Muhammad Adnan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Eventos de congelación
Producción de cítricos
Interacciones de portainjertos
Estrés oxidativo
Respuestas metabólicas
Tolerancia a la congelación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Eventos de congelación frecuentes y cada vez más severos amenazan la producción de cítricos en el norte de Florida, subrayando la necesidad de estrategias que mejoren la resistencia a la congelación en los cultivares de cítricos. Injertar yemas en portainjertos tolerantes proporciona un enfoque fisiológicamente integrador para mejorar la tolerancia al estrés. Este estudio tiene como objetivo elucidar cómo estas interacciones modulan las respuestas fisiológicas y metabólicas bajo estrés por congelación, identificando así los mecanismos que contribuyen a una mayor resistencia a la congelación en los cítricos. Aquí, injertamos (cv. UF-950) en ocho portainjertos (Bitters, Blue-1, C-146, Naranja Agria, UFR07TC, UFR09TC, UFR5 y US942) para evaluar las interacciones entre yema y portainjerto en condiciones normales (20 grados C) y de congelación (-6 grados C). El estrés por congelación causó un aumento brusco en los marcadores de estrés oxidativo, la peroxidación lipídica y el daño a las membranas, mientras que redujo el rendimiento fotosintético en la mayoría de las combinaciones. La capacidad antioxidante, la acumulación de osmólitos y las respuestas metabólicas de carbono-nitrógeno variaron significativamente entre los portainjertos, revelando una fuerte modulación dependiente del genotipo de la fisiología de la yema. Entre las combinaciones probadas, UF-950 injertado en UFR5 mostró la mayor tolerancia a la congelación, caracterizada por una robusta activación de enzimas antioxidantes, una elevada acumulación de prolina y betaína glicina, un daño oxidativo reducido y flujos metabólicos de carbono-nitrógeno sostenidos bajo estrés por congelación. Estos resultados demuestran que el genotipo del portainjerto gobierna la extensión de la activación de la defensa de la yema y la homeostasis metabólica en condiciones de congelación. Nuestros hallazgos identifican a UFR5 como un portainjerto prometedor para mejorar la resistencia a la congelación en cítricos y proporcionan una visión mecanicista de cómo la interacción entre yema y portainjerto orquesta vías integrativas de tolerancia al estrés. El trabajo futuro debería centrarse en la disección multi-óptica de las redes de señalización mediadas por el portainjerto y la validación a largo plazo en campo para optimizar la selección de portainjertos para una mayor resiliencia al frío en condiciones climáticas variables.
Descripción
Eventos de congelación frecuentes y cada vez más severos amenazan la producción de cítricos en el norte de Florida, subrayando la necesidad de estrategias que mejoren la resistencia a la congelación en los cultivares de cítricos. Injertar yemas en portainjertos tolerantes proporciona un enfoque fisiológicamente integrador para mejorar la tolerancia al estrés. Este estudio tiene como objetivo elucidar cómo estas interacciones modulan las respuestas fisiológicas y metabólicas bajo estrés por congelación, identificando así los mecanismos que contribuyen a una mayor resistencia a la congelación en los cítricos. Aquí, injertamos (cv. UF-950) en ocho portainjertos (Bitters, Blue-1, C-146, Naranja Agria, UFR07TC, UFR09TC, UFR5 y US942) para evaluar las interacciones entre yema y portainjerto en condiciones normales (20 grados C) y de congelación (-6 grados C). El estrés por congelación causó un aumento brusco en los marcadores de estrés oxidativo, la peroxidación lipídica y el daño a las membranas, mientras que redujo el rendimiento fotosintético en la mayoría de las combinaciones. La capacidad antioxidante, la acumulación de osmólitos y las respuestas metabólicas de carbono-nitrógeno variaron significativamente entre los portainjertos, revelando una fuerte modulación dependiente del genotipo de la fisiología de la yema. Entre las combinaciones probadas, UF-950 injertado en UFR5 mostró la mayor tolerancia a la congelación, caracterizada por una robusta activación de enzimas antioxidantes, una elevada acumulación de prolina y betaína glicina, un daño oxidativo reducido y flujos metabólicos de carbono-nitrógeno sostenidos bajo estrés por congelación. Estos resultados demuestran que el genotipo del portainjerto gobierna la extensión de la activación de la defensa de la yema y la homeostasis metabólica en condiciones de congelación. Nuestros hallazgos identifican a UFR5 como un portainjerto prometedor para mejorar la resistencia a la congelación en cítricos y proporcionan una visión mecanicista de cómo la interacción entre yema y portainjerto orquesta vías integrativas de tolerancia al estrés. El trabajo futuro debería centrarse en la disección multi-óptica de las redes de señalización mediadas por el portainjerto y la validación a largo plazo en campo para optimizar la selección de portainjertos para una mayor resiliencia al frío en condiciones climáticas variables.