Análisis transcriptómico en fruto de mango identifica genes asociados con la formación de cutícula

El mango (Mangifera indica) es un fruto altamente perecedero debido a su acelerada desecación y senescencia en #poscosecha, lo cual limita su distribución global. El #exocarpio (parte más externa) del fruto es suave, verde y ceroso, y cuando madura cambia a un color verde pálido o amarillo con rojo dependiendo del cultivar. El mango alcanza su #madurez optima alrededor de 7 días después de la cosecha, pero después de 15 días se sobre-madura y deteriora. El exocarpio determina la apariencia externa del fruto, incluyendo el color, brillo, textura y uniformidad, y también juega un papel importante en la vida de anaquel. Un componente muy importante del exocarpio es la #cutícula, una capa hidrofóbica compuesta de#cutina y ceras, que es sintetizada por células epidermales y representa la barrera más externa entre el fruto y el ambiente. Dentro de las funciones de la cutícula está el limitar la pérdida de agua y la difusión de gas, además de proveer protección contra insectos, patógenos y radiación UV. En el fruto de mango se conoce muy poco acerca de los mecanismos moleculares involucrados en la biosíntesis de cutícula, siendo el mayor obstáculo la disponibilidad limitada de datos #genómicos. Por ello, científicos del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo - CIAD (Hermosillo, México) y Cornell University (Ithaca, USA) utilizaron la tecnología de #RNAseq para obtener el transcriptoma de frutos de mango maduros y sobre-maduros. La cutícula se acumuló durante el desarrollo y maduración del fruto de mango desde 0.9 g/cm2 a los 15 días después de floración (DAF) hasta un máximo de 2.1 g/cm2 a los 153 DAF. Imágenes de microscopia electrónica de barrido mostraron un incremento significativo en el grosor de la cutícula en frutos sobre-maduros (16.6 m) respecto a los frutos maduros (14.3 m), también mostraron que la cutícula de frutos maduros estaba formada por crestas de ceras en un arreglo compacto y con pocas escamas, mientras que en frutos sobre-maduros se observó una capa suave de cera sin escamas y con pequeñas grietas entre las crestas de cera y las lenticelas. Para el análisis transcriptómico se secuenciaron 6 librerías de #cDNA (tres de cada estado de maduración) obtenidas de piel de mango cv.#Keitt, lo cual generó un total de 861 millones de lecturas (secuencias) con una longitud de 100 pb, las cuales fueron usadas para un ensamblado de novo. El transcriptoma #ensamblado consistió de 107,744 unigenes con una longitud promedio de 1,717 pb, de los cuales 79,208 unigenes pudieron ser asignados a 9,945 categorías de #ontología de genes (GO). Mediante un análisis de #expresión diferencial se identificaron 1,616 unigenes inducidos y 3,733 unigenes reprimidos durante la sobre-maduración. Los unigenes inducidos estuvieron relacionados con respuesta a estrés, metabolismo de lípidos, metabolismo secundario, metabolismo de pared celular y maduración de fruto. Mientras que los unigenes reprimidos estuvieron relacionados con metabolismo de polisacáridos de pared celular, biosíntesis de homogalacturonanos, desarrollo de fruto, respuesta a etileno y metabolismo secundario. La formación de cutícula involucra principalmente cuatro rutas metabólicas para la biosíntesis de ceras, cutina, isoprenoides y fenilpropanoides. En este análisis transcriptómico se identificaron 136 genes asociados con metabolismo de lípidos y 45 con biosíntesis de cutina, cuya expresión fue inducida durante la sobre-maduración. Además, se identificaron 123 y 110 unigenes que fueron inducidos en las categorías de metabolismo secundario y metabolismo de fenilpropanoides. Los resultados de inducción de genes asociados con biosíntesis de cutina durante la sobre-maduración, mostraron una correlación positiva con los análisis de microscopía y gravimétricos de acumulación de cutícula. Se espera que esta información permita en un futuro diseñar estrategias para incrementar la vida poscosecha de los frutos de mango. -ACM Fuente: https://www.nature.com/articles/srep46163