Biología reproductiva del pawpaw [Asimina triloba (L.) Dunal].

Resumen

El pawpaw (Asimina triloba [L.] Dunal) es un árbol frutal de hoja caduca nativo del este de Norteamérica donde se cultiva y comercializa a nivel local. Un rasgo que lo hace particularmente interesante es que, aun estando adaptado a clima templado, presenta un sabor y aroma tropical en sus frutos. Debido a estas características únicas tiene un claro nicho de expansión como cultivo en la mayoría de países europeos con clima templado. El pawpaw presenta la particularidad de tener una inexplorada incompatibilidad, que se le añade a la dicogamia protogínica que es común dentro de las anonáceas para evitar el auto-cruzamiento. Además, el pawpaw tiene una posición clave entre las angiospermas ya que pertenece a la familia Annonaceae, linaje de divergencia temprana entre las plantas. Con el objetivo de proporcionar herramientas que ayuden a su manejo agronómico y contribuir a la ampliación en el conocimiento sobre la evolución de las angiospermas, este trabajo se ha desarrollado con tres objetivos: (1) caracterizar los estados fenológicos del pawpaw en base a la escala BBCH, (2) realizar un detallado estudio histológico sobre la embriología de A. triloba y (3) caracterizar de manera macroscópica, histológica y transcriptómica su sistema de autoincompatibilidad floral. Los estudios fenológicos realizados indican que el pawpaw muestra una buena adaptación al clima mediterráneo del sur de España. La descripción de las etapas fenológicas de esta especie según la escala BBCH extendida, no solo es necesaria para su manejo agronómico en nuevas zonas climáticas y geográficas sino también para futuros estudios en un contexto de cambio climático. El estudio histológico detallado de la fecundación del óvulo, desarrollo del embrión y el endospermo ruminado, ha puesto en evidencia la presencia de numerosos caracteres plesiotípicos. El embrión muestra un desarrollo lento que inicialmente tiene lugar rodeado de un particular dominio micropilar del endospermo. Durante este desarrollo, hay una transición del almacenamiento de nutrientes desde la nucela a un endospermo ruminado. Finalmente, se describe por primera vez el sistema de autoincompatibilidad tardía poscigótica presente en pawpaw. Se observa que los frutos de flores autopolinizadas dejan de crecer 14 días después de la polinización (DDP), produciéndose su abscisión 6 días después. El desarrollo inicial de las semillas procedentes de autofecundación es aparentemente normal hasta los 14 DDP, cuando se detiene, con un cigoto y un endospermo uniseriado que se mantiene sin cambios 20 DDP cuando muestra signos de degeneración tisular. El análisis transcriptómico sugiere que la reacción de incompatibilidad debe producirse entre los 4 y 8 DDP y, posiblemente, tenga lugar mediante un bloqueo en la primera división del cigoto. Los resultados obtenidos en este trabajo aportan nuevos conocimientos sobre A. triloba esenciales para la optimización de su cultivo, pero también para contribuir a entender la historia evolutiva, especialmente de los sistemas de incompatibilidad y la embriología, en las plantas con flor.