Senescència floral en

Abstract

La senescència floral, procés que condueix a la mort de la flor (i les seves peces florals) durant l’etapa més terminal del seu desenvolupament, té una important repercussió en floricultura. Per tant, el millor coneixement del procés pot permetre’ns adreçar els esforços cap a la millora de la longevitat floral i qualitat de la flor tallada.

Generalment, l’etilè juga un paper clau en la regulació de la senescència floral (flors sensibles a l’etilè; clavell, rosa, etc.), tot i que, depenent de l’espècie, el procés també pot no estar controlat per l’efecte de l’etilè (flors insensibles, Lilium, Iris, etc.). Actualment i donat que la majoria de flors pateixen una senescència sensible a l’etilè, la majoria d’estudis han estat clàssicament enfocats a la descripció dels canvis ocasionats pel control de l’etilè sobre el procés, quedant més obscurs els mecanismes seguits per les espècies on l’etilè no és clau. Per tal d’aprofundir en el coneixement de la via insensible a l’etilè, es determinaren les variacions dels principals reguladors endògens de senescència (fitohormones, estrès oxidatiu i sucres) al llarg del desenvolupament dels diversos teixits florals del Lilium L.A. ‘Courier’, revelant comportaments diferencials entre els teixits i al llarg del desenvolupament floral.

Amb intenció de millorar la qualitat i la longevitat de la flor tallada de Lilium, es van comparar ambdós desenvolupaments natural (flor no tallada, unida a la planta) i artificial (flor tallada), mostrant que la reducció de la longevitat floral observada com a conseqüència del tall de la vara floral es veia també reflectida per una accentuació de les variacions endògenes. D’altra banda, l’adició de sacarosa exògena al gerro permetia contrarestar aquest escurçament de la longevitat, mantenint la flor oberta per més temps gràcies a ambdós efectes promotor l’obertura i retardant de la senescència floral. Alhora, l’efecte de la sacarosa implicà també variacions significatives en el balanç hormonal dels diversos òrgans florals, demostrant la capacitat de senyalització dels sucres en el desenvolupament floral.

També es determinà l’efecte de l’aplicació exògena de diverses fitohormones sobre la senescència floral i també en la foliar (àcid abscísic, ABA, el seu anàleg Pyrabactin®, i una barreja comercial de citocinines i gibberel•lines anomenada Promalin®), doncs l’aspecte del fullatge de la vara floral també influeix en la qualitat de la flor tallada. En aquest sentit, es corroborà l’efecte beneficiós de les citocinines i gibberel•lines en el retard de la senescència d’ambdós òrgans, mentre que l’ABA resultà ser un dels reguladors de la senescència (floral i foliar) en Lilium més importants, actuant com a inductor del procés. A més, l’aplicació de Pyrabactin, utilitzat aquí per primer cop per avaluar els efectes de l’ABA en senescència vegetal, corroboraven la capacitat del Pyrabactin per actuar in vivo com a antagonista de l’ABA en fulles de Lilium (retard de la senescència foliar), mentre que en flors mostrà el comportament contrari (agonista de l’ABA).

A més, l’anàlisi de l’estat oxidatiu de les peces florals de Lilium revelà l’acumulació d’alfa i de gamma-tocoferol a totes les peces florals (excepte al gineceu). La forma predominant fou, en tots els casos, l’alfa-tocoferol, nivells del qual incrementaren marcadament en resposta a petits augments de la producció d’espècies reactives de l’oxigen. A més, l’alfa-tocoferol podria tenir un rol específic en la senescència dels tèpals i l’androceu de Lilium.

Finalment, pel que fa les fulles, la inducció de la senescència per foscor accelerà el procés i provocà importants variacions hormonals, tot i que ni la biomassa ni la capacitat reproductiva es van veure afectades pel tractament de foscor.

Floral senescence in Lilium: Importance of endogenous regulators and effects of exogenous applications

Floral senescence, as the latest developmental stage leading to flower (and its tissues) death, becomes very important in floriculture and research on this should give us new tools to improve both quality and longevity of cut flowers.

Ethylene tends to be the main regulator of floral senescence (ethylene-sensitive flowers; carnation, rose...), while in ethylene-insensitive flowers (Lilium, Iris...) it does not control the process. Most studies describe ethylene effects in controlling floral senescence, while the ethylene-insensitive pathway remains more unknown.

To better understand the latter, main endogenous regulators (phytohormones, oxidative stress and sugars) were analysed throughout development and in each floral tissues of Lilium L.A. ‘Courier’. Results showed different behaviours among floral tissues and during flower development.

Aiming to improve cut flower longevity and quality, both natural (attached flowers) and cut flower developments were compared. Cutting the stem reduced floral longevity, which in turn also caused a greater hormonal imbalance. However, exogenous sucrose counteracted this effect by maintaining the flower open for longer (sucrose induced floral opening and delayed its senescence) while it also caused a hormonal imbalance (regarding controls) in several floral organs, demonstrating its signalling ability in floral development.

In addition, effects of exogenous abscisic acid (ABA), Pyrabactin® (ABA analog), and Promalin® (commercial mixture of gibberellins and cytokinins) and its combinations were analyzed in both flowers and leaves, since foliage is also important for cut flower quality. Results corroborated the beneficial effects of cytokinins and gibberellins, whereas ABA acts an inductor of both floral and leaf senescence. Pyrabactin, used here for the first time to evaluate its effects in plant senescence, acted as an agonist in leaves and as an antagonist in flowers.

Oxidative state analyses showed accumulations of both alpha and gamma-tocopherol in all floral tissues, except for the gynoecium. The main form was alpha-tocopherol and its levels increased sharply in response to little increases of reactive oxygen species production. In addition, results suggested a specific role for alpha-tocopherol in senescence of both tepals and androecium of Lilium.

Finally, dark treatment accelerated leaf senescence and caused a hormonal imbalance, although neither biomass on fitness were affected by darkness.