Componentes anatómicos y colorimétricos que determinan el color de flor en especies nativas de Passiflora e híbridos obtenidos con P. alata.

Abstract

Entre las más de 500 especies conocidas de Passiflora, 19 de ellas son nativas de Argentina (Deginani, 2001). Sus llamativas flores, rusticidad y la escasa dificultad para la hibridación interespecífica lo convierten en un género candidato para la obtención de variedades ornamentales. Entre las especies argentinas más destacadas se encuentra P. alata, con grandes flores de color rojo oscuro; P. cincinnata, con pétalos lila-violáceo; P. amethystina, con corola azul y P. caerulea que, si bien posee flores blancas, aporta gran rusticidad y tolerancia a bajas temperaturas (Bugallo et al., 2011). La hibridación interespecífica ha generado numerosas variedades ornamentales y, algunas de ellas fueron obtenidas a partir de especies argentinas, como P. “Blue Carnival”, P. “Catherina Howard”, P. “Jeeny”, P. “Lada”, P. “Linda”, P. “Rinconata” y P. “Vladena” (de cruzamientos P. cincinnata x P. caerulea), P. “Excel” (de P. edulis f. edulis x P. caerulea) y P. “Rattana” (de P. edulis f. edulis x P. edulis f. flavicarpa) (Ulmer & MacDougal, 2004). El color de las flores es el resultado de complejas rutas metabólicas que reflejan la historia evolutiva de un género (Clegg & Durbin, 2000). Entre los pigmentos vegetales se encuentran los carotenoides y las betalaínas de colores amarillo a rojo. Las antocianinas, una clase de flavonoides derivados de la fenilalanina, son hidrosolubles y aportan colores Entre las más de 500 especies conocidas de Passiflora, 19 de ellas son nativas de Argentina (Deginani, 2001). Sus llamativas flores, rusticidad y la escasa dificultad para la hibridación interespecífica lo convierten en un género candidato para la obtención de variedades ornamentales. Entre las especies argentinas más destacadas se encuentra P. alata, con grandes flores de color rojo oscuro; P. cincinnata, con pétalos lila-violáceo; P. amethystina, con corola azul y P. caerulea que, si bien posee flores blancas, aporta gran rusticidad y tolerancia a bajas temperaturas (Bugallo et al., 2011). La hibridación interespecífica ha generado numerosas variedades ornamentales y, algunas de ellas fueron obtenidas a partir de especies argentinas, como P. “Blue Carnival”, P. “Catherina Howard”, P. “Jeeny”, P. “Lada”, P. “Linda”, P. “Rinconata” y P. “Vladena” (de cruzamientos P. cincinnata x P. caerulea), P. “Excel” (de P. edulis f. edulis x P. caerulea) y P. “Rattana” (de P. edulis f. edulis x P. edulis f. flavicarpa) (Ulmer & MacDougal, 2004). El color de las flores es el resultado de complejas rutas metabólicas que reflejan la historia evolutiva de un género (Clegg & Durbin, 2000). Entre los pigmentos vegetales se encuentran los carotenoides y las betalaínas de colores amarillo a rojo. Las antocianinas, una clase de flavonoides derivados de la fenilalanina, son hidrosolubles y aportan colores desde el rojo, pasando por el violeta y hasta el azul. Estas últimas pueden modificar su color según la presencia de co-pigmentos, iones metálicos y la acidez del medio (Tanaka et al., 2008). Las antocianinas cumplen diversas funciones eco-fisiológicas: proveen indicación visual a polinizadores y dispersores de semillas y protegen a las plantas de algunas condiciones de estrés (Pourcel et al., 2010; Grotewold, 2006). Las antocianinas son intetizadas en una ruta metabólica por acción de varias enzimas asociadas con el retículo endoplasmático, en el citoplasma de las células y luego son incorporadas en las vacuolas (van der Kooi et al., 2016; Zhao & Tao, 2015). En general, se encuentran uniformemente distribuidas en el lumen vacuolar, sin embargo, en algunas especies, se acumulan en estructuras discretas llamadas antocianoplastos o inclusiones vacuolares antociánicas (AVIs = anthocyanic vacuolar inclusions) (Chanoca et al., 2015; Pourcel et al., 2010; Zhang et al., 2006). La presencia de AVIs se ha reportado en unos pocos cultivares ornamentales de Salvia, Antirrhinum, Dianthus, Eustoma (lisianthus), Sinningia y Delphinium (Markham et al., 2000). En el género Passiflora, se han encontrado AVIs de formas irregulares en P. amethystina que, junto con la solución coloreada dispersa en las vacuolas de algunas células epidérmicas, explican el color azul de sus pétalos (Bugallo et al., 2017). La presencia de AVIs poseería un efecto intensificador del color de las flores o provocaría el viraje hacia los tonos azules, observados en Eustoma y Dianthus (Markham et al., 2000). El color de las flores es uno de los caracteres de mayor importancia en el mejoramiento de plantas ornamentales (Noda, 2018). Si bien las cartas de color son ampliamente usadas para establecer este parámetro, generan errores por la subjetividad del muestreo (Cui et al., 2019). En el estudio colorimétrico, la escala CIE L*a*b* (CIELAB) es un modelo cromático objetivo usado para describir todos los colores perceptibles por el ojo humano. Este método, descompone el color en tres parámetros que representan la luminosidad de color (L*), su posición en una escala entre rojo y verde (a*) y en otra entre amarillo y azul (b*) (Buckley & Giorgianni, 2015). En el marco de un programa de mejoramiento para obtener variedades ornamentales a partir de especies argentinas, el objetivo de este trabajo fue conocer los componentes anatómicos y colorimétricos que determinan el color de flor en especies de Passiflora y sus híbridos.

Among the more than 500 known species of Passiflora, 19 of them are native to Argentina. In the framework of a breeding program to obtain ornamental varieties from native species, the objective of this work was to know the anatomical and colorimetric components that determine flower color in Passiflora species and their hybrids. For this, anatomical studies of the cellular components of the epidermis of the petals were carried out and the colorimetric values on the CIEL*a*b* scale were analyzed in 4 species (P. alata, P. cincinnata, P. amethystina and P. caerulea) and 6 hybrids of crosses with P. alata. All the plants presented intracellular structures with irregular spindle-shaped to granular morphology, identified as anthocyanic vacuolar inclusions (AVIs). AVIs were also found as colored solid bodies in spherical, rod and irregularly folded shapes in the epidermal cells of the petals of P. alata and with spherical to elongated morphologies in P. cincinnata and in the P. alata x P. cincinnata hybrid. These structures were found in cells with accumulation of pigment in the vacuole. No correlation was found between the presence of solid AVIs and the colorimetric parameters. The presence of solid AVIs only in the hybrid among the species with this character, suggests that inheritance would be quantitative, expressed as a threshold characteristic.