Perfilado de metabolitos y análisis de asociación de la quemadura de las puntas de las hojas en variedades de cebolla de bulbo tolerantes al calor
Autores: Nakajima, Tetsuya; Yamamoto, Reina; Matsuse, Kanako; Fuji, Masato; Fujii, Koei; Hirata, Sho; Abdelrahman, Mostafa; Sato, Muneo; Hirai, Masami Yokota; Shigyo, Masayoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Perfilado de metabolitos y análisis de asociación de la quemadura de las puntas de las hojas en variedades de cebolla de bulbo tolerantes al calor
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cebolla de verdeo
Cambio climático
Quemadura de las puntas de las hojas
Perfil de metabolitos
Compuestos organosulfurados
Compuestos de pigmento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La cebolla de verdeo es un importante vegetal de hoja, valorado por su sabor y color distintivos. Se consume durante todo el año en Japón, donde un suministro estable es esencial. Sin embargo, en los últimos años, los desafíos planteados por el cambio climático y el calentamiento global han tenido efectos adversos en las cebollas de verdeo, incluyendo un crecimiento atrofiado, decoloración y el desarrollo de quemaduras en las puntas de las hojas, amenazando tanto la calidad como el rendimiento de los cultivos. Además, dado que la cebolla de verdeo pertenece al género que incluye vegetales de importancia global como la cebolla y el ajo, estudiar el impacto del cambio climático en la cebolla de verdeo sirve como un modelo ideal. Los conocimientos obtenidos también pueden aplicarse a otros cultivos y regiones. Este estudio investiga los efectos de diferentes condiciones de crecimiento en verano sobre el perfil de metabolitos de cebollas de verdeo tolerantes al calor con coloración de hoja verde oscuro y examina su asociación con las quemaduras en las puntas de las hojas. Se realizaron cuantificación de compuestos pigmentarios, análisis de componentes funcionales, evaluación de la tasa de quemaduras en las puntas de las hojas y perfilado de metaboloma ampliamente dirigido en dos variedades comerciales, una variedad pura y seis líneas criadas en la Prefectura de Yamaguchi bajo diferentes condiciones de cultivo. Los resultados obtenidos fueron sometidos a análisis comparativos basados en las variedades y grupos clasificados por altas y bajas tasas de quemaduras en las puntas de las hojas. Los resultados revelaron que la acumulación de -caroteno alcanzó su punto máximo con siembra en mayo y cosecha en julio, mientras que la mayor acumulación de otros compuestos pigmentarios se observó con siembra en mayo y cosecha en septiembre. Además, el análisis del metaboloma relacionado con las tasas de quemaduras en las puntas de las hojas identificó varios compuestos organosulfurados, siendo el gamma-glutamil-propenil cisteína sulfoxido uno de los compuestos clave. Basado en los datos de intensidad, se calculó que el cambio de pliegue de este metabolito fue de 1.66, lo que indica un aumento en el grupo de quemaduras en las puntas de las hojas en comparación con el grupo de control. En los grupos de control, los compuestos organosulfurados parecían experimentar un recambio en preparación para la respuesta al estrés. En contraste, en los grupos de quemaduras en las puntas de las hojas, se hipotetiza que los compuestos organosulfurados se convirtieron en precursores de la pungencia, resultando en respuestas inadecuadas al estrés. Este estudio tiene como objetivo elucidar los mecanismos a través de los cuales los compuestos organosulfurados se transforman en compuestos picantes y desarrollar variedades con mejor resistencia a las quemaduras en las puntas de las hojas.
Descripción
La cebolla de verdeo es un importante vegetal de hoja, valorado por su sabor y color distintivos. Se consume durante todo el año en Japón, donde un suministro estable es esencial. Sin embargo, en los últimos años, los desafíos planteados por el cambio climático y el calentamiento global han tenido efectos adversos en las cebollas de verdeo, incluyendo un crecimiento atrofiado, decoloración y el desarrollo de quemaduras en las puntas de las hojas, amenazando tanto la calidad como el rendimiento de los cultivos. Además, dado que la cebolla de verdeo pertenece al género que incluye vegetales de importancia global como la cebolla y el ajo, estudiar el impacto del cambio climático en la cebolla de verdeo sirve como un modelo ideal. Los conocimientos obtenidos también pueden aplicarse a otros cultivos y regiones. Este estudio investiga los efectos de diferentes condiciones de crecimiento en verano sobre el perfil de metabolitos de cebollas de verdeo tolerantes al calor con coloración de hoja verde oscuro y examina su asociación con las quemaduras en las puntas de las hojas. Se realizaron cuantificación de compuestos pigmentarios, análisis de componentes funcionales, evaluación de la tasa de quemaduras en las puntas de las hojas y perfilado de metaboloma ampliamente dirigido en dos variedades comerciales, una variedad pura y seis líneas criadas en la Prefectura de Yamaguchi bajo diferentes condiciones de cultivo. Los resultados obtenidos fueron sometidos a análisis comparativos basados en las variedades y grupos clasificados por altas y bajas tasas de quemaduras en las puntas de las hojas. Los resultados revelaron que la acumulación de -caroteno alcanzó su punto máximo con siembra en mayo y cosecha en julio, mientras que la mayor acumulación de otros compuestos pigmentarios se observó con siembra en mayo y cosecha en septiembre. Además, el análisis del metaboloma relacionado con las tasas de quemaduras en las puntas de las hojas identificó varios compuestos organosulfurados, siendo el gamma-glutamil-propenil cisteína sulfoxido uno de los compuestos clave. Basado en los datos de intensidad, se calculó que el cambio de pliegue de este metabolito fue de 1.66, lo que indica un aumento en el grupo de quemaduras en las puntas de las hojas en comparación con el grupo de control. En los grupos de control, los compuestos organosulfurados parecían experimentar un recambio en preparación para la respuesta al estrés. En contraste, en los grupos de quemaduras en las puntas de las hojas, se hipotetiza que los compuestos organosulfurados se convirtieron en precursores de la pungencia, resultando en respuestas inadecuadas al estrés. Este estudio tiene como objetivo elucidar los mecanismos a través de los cuales los compuestos organosulfurados se transforman en compuestos picantes y desarrollar variedades con mejor resistencia a las quemaduras en las puntas de las hojas.