Dynamics of almond (Prunus amygdalus (L.) Batsch, syn P. dulcis (Mill.)) tree architecture and scion/rootstock interaction

Abstract

La importancia económica del almendro (Prunus amygdalus (L.) Batsch, syn P. dulcis (Mill.)) ha crecido en los últimos años, especialmente en la península ibérica y países mediterráneos, y en España, la producción ha aumentado significativamente. Sin embargo, aunque es el primer país en área dedicada a su cultivo, está todavía muy lejos de EEUU en términos de producción de almendra. Por ello, se han introducido nuevos sistemas de cultivo en el área mediterránea, que requieren de variedades con un hábito erecto, ramificaciones productivas y un bajo vigor. Debido a esto, ha adquirido relevancia comprender que procesos biológicos modulan la estructura tridimensional del árbol. Todas las características que la definen se engloban en el término arquitectura del árbol, la cual está regulada por varios factores, desde ambientales hasta otros relacionados con el manejo del cultivo, como la poda, los nutrientes o la elección del patrón. El objetivo de este trabajo es caracterizar los factores fisiológicos y moleculares que regulan la arquitectura del almendro, así como el efecto en la misma de la comunicación entre variedad y patrón. La participación de la familia IGT en la diversidad del hábito de crecimiento fue analizada en un conjunto de variedades de almendro y especies silvestres. Aunque en varias especies se ha descrito que regula el ángulo de las ramas y raíces, en almendro, no se ha encontrado ninguna correlación entre la variabilidad de esta familia de genes y la diversidad en hábito. La complejidad de la arquitectura del árbol, involucrando múltiples aspectos del desarrollo del árbol, ha hecho necesario establecer un protocolo de fenotipado cuantitativo enfocado a estudios moleculares. Siete parámetros fueron seleccionados como descriptores de la arquitectura del árbol y del efecto del patrón en su variabilidad. Con estos analizamos el efecto de la interacción entre variedad y patrón en treinta combinaciones con seis variedades comerciales y cinco híbridos interespecíficos. Se observó que el patrón tenía una influencia significativa en los parámetros asociados a la dominancia apical. Por otro lado, variedades con fenotipos extremos de dominancia apical (alta, ‘Isabelona’, o baja, ‘Lauranne’) se veían menos afectadas. Este efecto se transmite a la formación de ramas, viéndose alterada la producción de ramas inmediatas (silépticas) por el genotipo del patrón. Solo se observó expresión diferencial de genes en ápices de ramas en individuos de ‘Diamar’, donde existía una influencia fenotípica del patrón. Estos genes están asociados a la formación de brotes, la diferenciación de meristemos, la división celular, la reorganización de la pared celular o la captación de nutrientes. Mientras que la interacción entre variedad y patrón influye en la arquitectura de la variedad, también la variedad puede afectar al desarrollo del patrón. Observamos una prevalencia de genes expresados diferencialmente asociados a la regulación hormonal, la disponibilidad de nitrógeno o el desarrollo radicular, demostrando que la variedad puede igualmente modificar el perfil molecular del patrón. Esto ratifica la importancia de considerar el efecto mutuo que tienen variedad y patrón en la regulación de un rasgo tan complejo como la arquitectura del almendro.