La acción de las giberelinas en la diferenciación floral de los cítricos (Citrus spp.)

Abstract

[ES] La producción de cítricos sufre variaciones debido a factores exógenos como los climáticos, a factores económicos en los lugares de producción y, principalmente, a factores fisiológicos que determinan la relación entre la floración y la cosecha. Esto último es debido a dos tipos de problemas: 1) variedades que presentan un exceso de floración y baja capacidad de cuajado, dando lugar a ciclos improductivos (OFF), y 2) variedades que presentan una falta de floración tras una cosecha elevada, dando lugar a ciclos bianuales de producción conocidos como alternancia de cosechas o vecería, lo cual se da con mayor intensidad en variedades de recolección tardía. Esto ocurre ya que la presencia del fruto durante el periodo de inducción floral (noviembre) activa el gen inhibidor de la floración CcMADS19 en las hojas, provocando la represión del gen promotor de la floración FLOWERING LOCUS T (CiFT3). Después, en el momento de la diferenciación floral, el fruto inhibe la brotación y la expresión de los genes responsables de la diferenciación, LEAFY (CsLFY) y APETALLA1 (CsAP1), en las yemas. Todo ello anula la floración, iniciando el año OFF.

Los tratamientos agronómicos que reducen la intensidad de floración fallan en estas situaciones extremas, de exceso de flores, lo que dificulta resolver el problema. La técnica empleada para regular el exceso de floración se basa en la aplicación de ácido giberélico (AG). El género citrus presenta dos momentos de sensibilidad: el primero, durante la inducción floral, el AG interfiere en la expresión del gen CiFT3 pero sin activar al gen inhibidor CcMADS19. El segundo, y menos estudiado, durante la diferenciación floral, el AG reduce la brotación y la floración de un modo similar a como lo hace el fruto.

Para avanzar en el conocimiento del control de la floración en los cítricos, en este TFM, se ha estudiado el efecto de la aplicación de AG en la diferenciación floral, del naranjo y el mandarino. Para ello, se han realizado aplicaciones localizadas de AG a yemas de brotes sin fruto, y se ha determinado el efecto inhibitorio sobre la brotación, la floración, y sobre la expresión de los genes de la diferenciación floral, la división celular y los genes relacionados con el mantenimiento del meristemo vegetativo y crecimiento indeterminado, en comparación con ramas sin tratar y ramas con fruto.

[EN] Citrus production suffer variations due to exogenous factors such as climatic, economic and, mainly, physiological factors that determine the relationship between flowering and harvest. The latter is due to two types of problems: 1) varieties that present excessive flowering and low fruit set capacity, leading to unproductive cycles (OFF), and 2) varieties that present a lack of flowering after a high harvest, giving rise to biannual production cycles known as alternation bearing, which occurs with greater intensity in late-harvest varieties. This occurs since the presence of the fruit during the floral induction period (November) activates the flowering inhibitor gene CcMADS19 in the leaves, causing the repression of the flowering promoter gene FLOWERING LOCUS T (CiFT3). Later, at the time of floral differentiation, the fruit inhibits bud sprouting and the expression of the genes responsible for differentiation, LEAFY (CsLFY) and APETALLA1 (CsAP1), in the buds. All this cancels the flowering ability, starting the year OFF.

Agronomic treatments that reduce flowering intensity fail in these extreme situations, with excess flowers, making it difficult to solve the problem. The technique used to regulate excess flowering is based on the application of gibberellic acid (GA). The genus Citrus presents two moments of sensitivity: the first, during floral induction, the GA interferes in the expression of the CiFT3 gene but without activating the inhibitor gene CcMADS19. The second, and less studied, during floral differentiation, GA reduces bud sprouting and flowering in a similar way to how the fruit does.

In order to advance in the knowledge of the control of flowering in citrus, in this TFM, the effect of the application of GA on flower differentiation of orange and mandarin trees has been studied. To do so, localized applications of GA have been made to buds of shoots without fruit, and studied the inhibitory effect on bud sprouting, flowering, and on the expression of cell division and meristem identity genes, those related with flowering, and others related with the maintenance of the vegetative meristem and indeterminate growth. Untreated branches and branches with fruit were used as flowering and non-flowering controls, respectively.