Bases genéticas de la maduración y ablandamiento del melocotón

La maduración de la fruta es un proceso fisiológico complejo controlado por múltiples factores reguladores. Los cambios incluyen la transformación del color, la producción del aroma, la formación del sabor, la acumulación de nutrientes y el ablandamiento de la pulpa, todo lo cual finalmente lleva a su estado comestible. 

Generalmente, las frutas se clasifican en climatéricas y no climatéricas según la presencia de picos respiratorios durante la maduración.

Mecanismos moleculares del ablandamiento del melocotón, un fruto climatérico

En particular, el melocotón (Prunus pérsica familia Rosaceae) es una fruta climatérica típica, propensa al ablandamiento y la descomposición durante las etapas de maduración y poscosecha, lo que resulta en grandes pérdidas durante el transporte y el almacenamiento. 

Por lo tanto, elucidar los mecanismos moleculares de la maduración y el ablandamiento de la fruta del melocotón es de vital importancia para reducir las pérdidas poscosecha y mejorar la rentabilidad económica. 

Las fitohormonas intervienen en diversos eventos de crecimiento y desarrollo vegetal, siendo el etileno un regulador clave de la maduración de las frutas, especialmente en las climatéricas. 

Efectos moduladores de ACS y ACO

En la vía de biosíntesis del etileno en plantas superiores, las enzimas 1-aminociclopropano-1-carboxilato sintasa (ACS) y 1-aminociclopropano-1-carboxilato oxidasa (ACO) se consideran limitantes de la velocidad en este proceso. 

Los efectos moduladores de estas enzimas sobre la maduración del fruto se han confirmado en múltiples especies.

En tomate y manzana, los niveles de expresión de los genes que codifican ACO y ACS están estrechamente relacionados con la maduración.

En el caso de los plátanos, MaACS1 y MaACO1 son genes clave que intervienen en el proceso de maduración, y la inhibición de la expresión de MaACO1 provoca una clara reducción de la producción de etileno y una mayor vida útil de las frutas. 

Genes que aumentan su actividad, aumentando ACS y ACO

En el melocotón, los niveles de expresión de los genes PpACO1 y PpACS1 aumentan significativamente durante la maduración, lo que aumenta la actividad enzimática de ACS y ACO, así como la generación de etileno.

El etileno, esencial en el proceso de ablandamiento

En melocotones duros y pétreos, el gen PpACS1 no se expresa, lo que resulta en una producción insuficiente de etileno y un bloqueo del ablandamiento del fruto. 

Sin embargo, el tratamiento con etileno exógeno y ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico puede promover eficazmente su ablandamiento, lo que indica que el etileno juega un papel crucial en el proceso de ablandamiento del melocotón, y PpACO1 y PpACS1 son genes estructurales fundamentales en la biosíntesis de etileno. 

El proceso de ablandamiento

El ablandamiento resultante de la degradación de la pared celular es una de las características típicas durante la maduración del fruto, en la cual una serie de enzimas cumplen una función en este proceso, incluyendo poligalacturonasa, pectina metilesterasa, pectato liasa, β-galactosidasa, y β-N-acetilhexosaminidasa, entre otras. 

De estas, la enzima poligalacturonasa se considera como una enzima clave en la degradación de la pectina, cuyos efectos sobre el ablandamiento del fruto han sido atestiguados en varias plantas hortícolas. 

En cuanto a los melocotones, se han verificado los roles moduladores esenciales de PpPGM0, gene/enzima específicos, identificados como fosfoglucomutasa (PGM) en la hidrólisis de la pectina. 

Factores de transcripción fundamentales en la regulación de la maduración y el ablandamiento

Estudios actuales indican que varios factores de transcripción desempeñan un papel fundamental en la regulación de la maduración y el ablandamiento de la fruta, mediante la activación/represión  de genes estructurales relacionados con la maduración.

Entre estos, los factores de transcripción bHLH (hélice-bucle-hélice básicos) constituyen una de las familias más numerosas en las plantas, y algunos de sus miembros están implicados en la regulación de la maduración y el ablandamiento del fruto.

En melocotones, el gen PpbHLH1 potencia la producción de linalool durante la maduración del fruto (un alcohol monoterpénico con aroma floral dulce, que se encuentra en los aceites esenciales de plantas), y el factor de transcripción, producto de su expresión, se une al promotor del gen PpTPS3 activando su expresión y modulando así el sabor del fruto. 

En un estudio actual, fue identificado el gen PpbHLH59 que codifica un factor de transcripción de la familia hélice-bucle-hélice básica (bHLH), con una alta expresión durante la maduración del melocotón y las etapas poscosecha.

Se lo ha considerado como un regulador clave en la maduración y el ablandamiento de los frutos de melocotón. La sobreexpresión transitoria del gen PpbHLH59 en esta fruta acelera significativamente su ablandamiento y eleva la producción de etileno, mientras que el silenciamiento, retrasa estos procesos de maduración.

Por otro lado, la expresión de PpbHLH59 se induce rápidamente tras el tratamiento con etileno. 

PpbHLH59 se localiza en el núcleo y otras fracciones subcelulares, y muestra una sólida actividad transcripcional. 

Activación de los promotores de genes vinculados a la maduración y ablandamiento

La caracterización funcional demostró que el factor de transcripción codificado por PpbHLH59 se une unirse directamente a los promotores de los genes PpACO1, PpACS1 y PpPGM0, activando así su expresión y promoviendo la maduración y el ablandamiento del fruto. 

Además, PpbHLH59 induce significativamente un conjunto de genes relacionados con la maduración, como PpERF2a, PpPG23, PpPME4, PpPME54, PpPL1, PpPL15, PpBGAL9 y Ppβ-Hex2. 

Estas investigaciones establecen que PpbHLH59 participa en la maduración y el ablandamiento del melocotón mediante su doble control de la producción de etileno y el metabolismo de la pared celular, lo que aporta nuevos conocimientos sobre la red de maduración mediada por bHLH, y amplía la comprensión de estos factores de transcripción en tales procesos biológicos.

Fuentes

Kang, T.; Xu, Y.; Peng, Z.; Wang, X.;  Dai, J.;  Xu, Z.; Zhang, X.; Zhan, Q.; Guo, Z.; Hu, Y.; Zhao, C. (2026).
PpbHLH59 is a key regulator of ethylene biosynthesis and cell wall degradation during peach fruit ripening and softening
Postharvest Biology and Technology, 234: 114095.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925521425007070 Acceso el 26/01/2026.
https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114095  Acceso el 26/01/2026.

Imagen
https://www.amazon.com/-/es/Melocotones-cultivados-localmente-2-libras/dp/B01HN8AJIE Acceso el 26/01/2026.