Universidad de Chile

Transcripción

1 Universidad de Chile Facultad de Ciencias Agronómicas Fisiología de la Latencia de las Yemas de Vid: Hipótesis actuales Manuel Pinto

2 Superficie cultivada con Uva de mesa (Há) Sultanina (40,7%) Flame Seedless Ribier Red Globe Superior Ruby Seedless Otras Total

3 En Chile la vid se cultiva comercialmente entre los 27 y 37 Latitud Sud.

4 La latencia es un estado característico de los frutales caducifolios La vid, luego del envero inicia la diferenciación de las yemas. Al término de ésta se inicia las diferentes etapas de latencia Estas son: paralatencia entrada en endolatencia endolatencia salida de endo latencia y ecolatencia

5 La falta de frío invernal en la vid produce efectos como : a) retraso en la brotación de las yemas, b) brotación errática de éstas, c) disminución del número de brotes por sarmiento, d) disminución de racimos por sarmiento e) poca uniformidad en el desarrollo de los racimos y f) retraso en la maduración de las bayas

6 METABOLISMO ENERGÉTICO DE LA YEMA DE VID Las yemas, aún en estado latente necesitan energía (ATP y NADH + ) La energía la obtienen de la Glucosa la cual proviene de la fotosíntesis o de las reservas Esta energía la usan para mantenerse y para crecer una vez rota la latencia

7 Reservas GLUCOSA Fotosíntesis Glicólisis 4 NADH 2 2 ATP CO 2 Ciclo de Krebs 6 NADH 2 2 FADH 2 2 ATP O 2 Fosforilación Oxidativa 1NADH 2 = 3 ATP 1FADH 2 = 2 ATP 1 Glucosa = 38 ATP

8 0,030 Respiración (µmol/seg/gr ps) 25ºC 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005 Basales Medias Apicales 0, /5/ /6/ /8/ /9/02 7 Fecha de la medición Figura 1.- Evolución de la respiración de yemas del cv Sultanina

9 % de brotación Forzada en cv Sultanina (año 2002) 100,0% 90,0% 80,0% basales medio apicales 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% Fecha Figura 2.- Evolución de la capacidad de brotación de las yemas del cv Sultanina

10 0, % 0,019 90% Respiración (µmol/seg/gr ps) 0,017 0,014 0,012 0,010 0,007 0,005 0,002 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Ruptura de yemas (%) 0,000 10/5/ /5/ /6/ /7/ /8/ /8/ /9/ % Fecha / Horas de frío Figura 3.- Comparación de la evolución de la capacidad de brotación ( ) con la evolución de la respiración mitocondrial ( ) de yemas del cv Sultanina

11 0, , , , Peso verde -25ºC P.seco-25ºC µm ol s e g -1 gr -1 0, , , , , , , basal basal basal basal media media media media apical apical apical apical Nº de yem a Figura 4- Evolución de la respiración de yemas de vid variedad Sultanina ubicadas en diferente posición dentro del sarmiento.

12 0, Respiración de las Yemas de vid durante la para latencia 0, umoles CO2/gpf 0, , , , Basal Media Apical

13

14 Materi a Seca / Sarmi ento (g) Ecolatencia Transición Autotrofía Crecimiento por reservas + fotosíntesis Crecimiento por reservas Consumo de reservas Días después de brotación Figura 5.- Fases entre la ecotalencia y la entrada en autotrofía de un brote de vid

15 METABOLISMO DE FRÍO EN LAS YEMAS DE LA VID Los requerimientos de frío de la vid varían entre 200 a 1900 HF debido a su gran variabilidad genética Originalmente se pensó que era el ácido abscísico (ABA) el responsable de la latencia en yemas Esto basado en correlaciones positivas entre el estado de la latencia y el contenido de ABA Sin embargo en vid, estas correlaciones no son siempre exactas en especial cuando se analizan en función del rompimiento de la latencia.

16 La concentración de ABA aumenta al entrar en endolatencia y llega a un máximo en este estado Pero se ha visto que esto mismo sucede con el Etileno C 2 H 4 En este caso mejores correlaciones se han obtenido con los niveles de este compuesto y el rompimiento de las yemas Sin embargo las aplicaciones de etileno (Ethephon) resultan ser poco efectivas en romper la latencia en vid Por lo anterior se piensa que sería un intermediario de la síntesis del etileno el compuesto más directamente relacionado con el rompimiento de la latencia.

17 Acido 1- aminocyclopropano 1 carbónico (ACC) ACC + O 2 + Ascorbato ( Fe 2+ ) ACCoxidasa C 2 H 4 + CO 2 + Dehidroascorbato + HCN + 2 H 2 O El HCN es un compuesto altamente tóxico y altamente oxidante El HCN estimula la síntesis del Glutathion compuesto usado por los vegetales para detoxificar radicales libres y compuestos oxidantes

18 Aplicaciones de Glutathion reducido han sido efectivas en romper la latencia en vid Normalmente los compuesto oxidantes como el HCN y el H2O2 se producen en los vegetales bajo condiciones de stress El frío sería un inductor de estos compuestos Se postula entonces que el rompimiento de la latencia en vid estaría mediada por radicales libres de O 2 altamente reactivas De estas especies reactivas el H 2 O 2 sería el más importante Otros serían el HCN, el OH, y O 2 º-

19 H 2 O + 1/2 O 2 O 2 fotosíntesis catalasa NADH + 1/2 O 2 + H + oxidasa O 2.- SOD H 2 O 2 APx; AsA GPx; AsA; RH H 2 O + DHA SA +H 2 O 2 SA + O 2 Peoxidasa H 2 O + DHA Figura 6.- Orígenes del O 2.- en las células vegetales

20 Catalasa 2 H 2 O 2 H 2 O + O 2

21 3,5 3,0 Testigo H2CN2 2,5 µmolh2o2/gpf 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 25 de Junio 17 de Julio 07 de Agosto 31 de Agosto Fecha Figura 7.- Efecto de la aplicación de Cianamida sobre la actividad de la enzima catalasa en vid cv Sultanina

22 5 4 umolh2o2/gpf Testigo H2CN de Junio 17 de Julio 07 de Agosto 31 de Agosto Fecha Figura 8.- Efecto de la aplicación de cianamida sobre el nivel de H 2 O 2 en yemas de vid cv Sultanina

23 Respiración yemas (24 horas) -10min 0, , , yema basal yema apical umolesco2/seg 0, , , , , , Testigo H2CN2 H2O2

24 Reservas GLUCOSA Fotosíntesis Glicólisis 4 NADH 2 2 ATP CO 2 Ciclo de Krebs 6 NADH 2 2 FADH 2 2 ATP O 2 Fosforilación Oxidativa 1NADH 2 = 3 ATP 1FADH 2 = 2 ATP 1 Glucosa = 38 ATP

25 Glucosa Glucosa H 2 O + 1/2 O 2 catalasa Glicolisis Ciclo de Pentosas CH. Frío H 2 O 2 Piruvato TCA Fermentación AMP/ATP SNF- Proteina kinasa Fin Endodormancia Ruptura de yemas Div. Celular Acum. Azúcares Crecimiento Figura 9.- Posible acción del H 2 O 2 en la ruptura de la latencia de las yemas de vid

26 Universidad de Chile Facultad de Ciencias Agronómicas Agradecimientos: Dr. Francisco Pérez (Fac.. De Ciencias,, U de Chile) Waldo Lira (Ing( Ing. Agr.,Tesista M.Sc.,., U. de Chile) Hector Ugalde (Ing. Agr..,Tesista, M.Sc.,., U. de Chile) Pamela Ortiz (Tesista( Ing. Agr.) Proyecto Fondecyt : Exportadora Exer, Fundo Bellavista, Paihuano