Determinación de las características de calidad en cultivos agrícolas y hortícolas.

Un procedimiento de determinación de marcadores genéticos o proteicos/enzimáticos para predecir,

en elmomento de la recolección, el valor previsto de una característica de calidad relevante para un productoagrícola y/u hortícola en un momento dado durante o después de la recolección, que comprende las etapasde:

a. definir un valor de medición cuantitativo o relativo para la característica de calidad relevante para elproducto agrícola u hortícola específico.

b. determinar los niveles de expresión de un conjunto de genes, preferentemente en relación con lacaracterística de calidad específica o la concentración de proteínas de un conjunto deproteínas/enzimas, en relación preferentemente con la característica de calidad específica en variospuntos de tiempo antes, durante y después de la recolección.

c. determinar la correlación de los niveles de expresión determinados en b) o de las concentracionesde proteínas determinadas en b) con el valor (de acuerdo con la definición determinada en a)) de lacaracterística de calidad específica para dicho producto agrícola u hortícola en un momento dadodurante o después de la recolección; y

d. identificación de dichos genes de b) que muestran una elevación o disminución del perfil del nivel deexpresión o las proteínas/enzimas de b) que muestran una elevación o disminución de la evolución dela concentración y que tienen un coeficiente de correlación con el valor del factor de calidad en unmomento dado durante o después de la recolección en el intervalo de 0,3-1, preferentemente en elintervalo de 0,4-1, más preferentemente en el intervalo de 0,5-1, más preferentemente en el intervalode 0,6-1, más preferentemente en el intervalo de 0,7-1, más preferentemente en el intervalo de 0,8-1,lo más preferentemente en el intervalo de 0,9-1.

e. determinación de una línea de calibración que, para un recorrido posterior a la recolecciónespecífico, fija la relación entre la actividad génica del gen o el valor de la concentración de laproteína/enzima en el momento de la recolección con el coeficiente de correlación más elevadodeterminado en 1d y el valor de la característica de calidad específica en un momento dado durante odespués de la recolección para el producto agrícola u hortícola específico;

f. y, determinar opcionalmente líneas de calibración específicas basadas en el procedimiento anteriorpara diferentes tipos de recorridos posteriores a la recolección.

Determinación de las características de calidad en cultivos agrícolas y hortícolas La invención se refiere a la determinación de marcadores de las características de calidad y, en relación con los mismos, la determinación del tiempo de recolección óptimo y/o el recorrido óptimo posterior a la recolección de productos agrícolas y de hortícolas por medio de técnicas de biología molecular.

La determinación de la calidad de productos frescos agrícolas y hortícolas es cada vez más importante para los productores, la industria y los consumidores. La toma de conciencia de la importancia de la calidad aumenta de forma perceptible. Se han establecido requisitos rigurosos con respecto a la frescura, las características exteriores, el olor y el sabor del producto comestible. Con el fin de garantizar la calidad lo más posible, la industria ha introducido los sistemas denominados de “seguimiento y rastreo” en la cadena de producción. Con el fin de cumplir estos requisitos más rigurosos se optimiza el recorrido posterior a la recolección. Como resultado, las condiciones de transporte y almacenamiento cambian constantemente. Por tanto, los sistemas de pruebas que permiten la determinación objetiva de las características de calidad (parámetros de calidad) son una absoluta necesidad para determinar la calidad, declarar expectativas sobre la calidad futura o mejorar la calidad.

La calidad es una combinación de factores de calidad duros (se pueden medir fácilmente) y blandos (más difíciles de medir y a menudo aparentemente subjetivos) . Los factores blandos, tales como la extensión del daño, el gusto, el olor o el aroma, la condición y la salud y el contenido de las alteraciones, en ocasiones se pueden determinar simplemente de forma subjetiva, pero suelen ser difíciles de cuantificar. Los factores duros, tales como el color, la acidez (pH) , la firmeza, el contenido en azúcar, el tamaño o la longitud y el peso, a menudo se pueden determinar adecuadamente de forma cuantitativa. Algunos factores de la calidad, como el estado de latencia (profundidad del reposo) o la etapa de desarrollo solo son duros si se pueden medir cuantitativamente en base a, por ejemplo, marcadores moleculares que son determinativos de una etapa específica o de un estado específico. Los factores blandos solo son útiles si se les puede vincular a una escala cuantitativa. Esto se puede realizar, por ejemplo, estableciendo una comparación del parámetro de calidad con una serie de referencias, por ejemplo una referencia de buena calidad que se fija en 100% y una referencia de mala calidad que se fija en 0%. Por consiguiente, determinando un valor relativo con respecto a las referencias se obtiene una escala semicuantitativa para el valor de calidad de dicho parámetro. Los procedimientos en el mercado libre determinan, para los parámetros de calidad tanto blandos como duros, qué intervalo de valores es aceptable para ese parámetro de calidad específico y para ese producto agrícola u hortícola específico.

La calidad del producto se determina fundamentalmente mediante más de un parámetro de calidad y a menudo mediante muchos. No es preciso que en un momento concreto de tiempo, después de un tratamiento concreto posterior a la recolección, los valores de los diferentes parámetros de calidad estén todos en el intervalo óptimo determinado para dicho producto. Por ejemplo, un sabor óptimo no tiene que ir de la mano de un peso óptimo o un color óptimo. A menudo, la calidad total del producto es un compromiso de todos los valores de los factores de calidad. Es más, la calidad del producto depende del mercado deseado o del momento del año. Un producto se puede comercializar localmente de modo que son más relevantes otros factores de calidad que cuando el producto se almacena o se transporta. Asimismo, el intervalo que se considera óptimo para un parámetro de calidad puede ser diferente. No obstante, por parámetro de calidad, se puede indicar un intervalo de valores que se puede considerar óptimo para esa situación específica. No obstante, estos no son necesariamente los valores más óptimos en otra situación, ya que la calidad total del producto viene determinada por varios factores de calidad. En una situación específica, un parámetro de calidad concreto puede obtener una puntuación menor en cuanto que en una situación concreta otro parámetro es más importante, por lo que el valor más óptimo del primer parámetro no se puede efectuar en el mismo momento en el tiempo.

El recorrido posterior a la recolección tiene una gran influencia sobre los diferentes parámetros de calidad. El recorrido posterior a la recolección puede ser muy diverso según el tipo de producto agrícola u hortícola, la localización de la producción y/o la localización del mercado. Además, puede ser que el producto agrícola u hortícola se recolecte durante un periodo concreto del año y se venda en otros periodos durante el año, por lo que la duración del recorrido posterior a la recolección también varía. En el recorrido posterior a la recolección pueden estar implicados muchos tipos de almacenamiento, que varían desde el almacenamiento a temperatura ambiente, almacenamiento a temperatura reducida y, en ocasiones, incluso en ultracongelación. El almacenamiento o conservación puede implicar almacenamiento/envasado a atmósfera modificada/controlada, se pueden añadir inhibidores, tales como sustancias que contrarrestan la acción de ciertas hormonas vegetales. Todas estas medidas y condiciones en el recorrido posterior a la recolección afectan a los parámetros de calidad del producto agrícola u hortícola. Además, para diferentes cultivos de un producto agrícola u hortícola pueden ser relevantes diferentes parámetros de calidad o los valores óptimos pueden ser diferentes. El tiempo óptimo de recolección de un producto agrícola u hortícola depende considerablemente del recorrido posterior a la recolección y del parámetro de calidad que se esté considerando. Por tanto, para un producto específico, la ventana de recolección óptima (el periodo de tiempo durante el cual el producto recolectado proporciona los valores más óptimos para un parámetro de calidad concreto) en relación con un parámetro de calidad depende del recorrido posterior a la recolección que se va a escoger y de los criterios fijados por el mercado. Por consiguiente, en lo que respecta a la calidad total del producto o a un parámetro de calidad específico, no hay nada que sea una ventana de recolección óptima para todas las

situaciones. Por tanto, la ventana de recolección óptima se debería determinar de una situación a otra y, asimismo, de un producto (variedad cultivada o variedad) a otro (variedad cultivada o variedad) . Por consiguiente, para el control de calidad es vital que se puedan predecir los parámetros de calidad más importantes después del recorrido posterior a la recolección en el momento o la recolección o durante el recorrido posterior a la recolección. A continuación, en base a esta predicción se puede determinar cuál es la ventana de recolección óptima para un producto agrícola u hortícola específico en un momento dado para una situación dada.

Para el producto específico fruto, se distinguen dos tipos de maduración de la fruta: el fruto que madura con la hormona etileno producida por la propia planta (fruto climatérico) y el fruto que es más o menos independiente de ella (fruto no climatérico) . No obstante, en estudios recientes parece que esta división es arbitraria, ya que algunos tipos o variedades de frutos no cumplen esta clasificación y toman una forma intermedia (Golding y col., 2005, Stewart Postharvest Review 3:5) . Durante la maduración, para los tipos de frutos climatéricos, hay un momento en el que realmente comienza la producción de etileno. El momento justo anterior a este, el preclimaterio, es, en términos fisiológicos, el momento óptimo de recogida. Sin embargo, este momento no necesariamente coincide con el momento óptimo para los parámetros de calidad comercial, tales como, por ejemplo, el tamaño del fruto, el dulzor deseado y el color. Si por estos motivos comerciales se prefiere un momento de recogida más tardío, tiene consecuencias directas sobre el mantenimiento de la calidad y el mantenimiento de la duración. En el caso del fruto no climatérico, actualmente el momento de la recogida viene determinado por, principalmente, parámetros de calidad comercial.

Después de recoger el fruto, generalmente se necesita algún tiempo para que el fruto esté maduro para su venta, es decir para que pueda ser consumido por el consumidor. Se necesita una gran parte de este tiempo para el transporte a un lugar en el que se procesa el fruto (p. ej., se envasa) y para el transporte desde ese lugar... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de determinación de marcadores genéticos o proteicos/enzimáticos para predecir, en el

momento de la recolección, el valor previsto de una característica de calidad relevante para un producto

agrícola y/u hortícola en un momento dado durante o después de la recolección, que comprende las etapas

5 de:

a. definir un valor de medición cuantitativo o relativo para la característica de calidad relevante para el

producto agrícola u hortícola específico.

b. determinar los niveles de expresión de un conjunto de genes, preferentemente en relación con la

característica de calidad específica o la concentración de proteínas de un conjunto de

10 proteínas/enzimas, en relación preferentemente con la característica de calidad específica en varios

puntos de tiempo antes, durante y después de la recolección.

c. determinar la correlación de los niveles de expresión determinados en b) o de las concentraciones

de proteínas determinadas en b) con el valor (de acuerdo con la definición determinada en a) ) de la

característica de calidad específica para dicho producto agrícola u hortícola en un momento dado

15 durante o después de la recolección; y

d. identificación de dichos genes de b) que muestran una elevación o disminución del perfil del nivel de

expresión o las proteínas/enzimas de b) que muestran una elevación o disminución de la evolución de

la concentración y que tienen un coeficiente de correlación con el valor del factor de calidad en un

momento dado durante o después de la recolección en el intervalo de 0, 3-1, preferentemente en el

20 intervalo de 0, 4-1, más preferentemente en el intervalo de 0, 5-1, más preferentemente en el intervalo

de 0, 6-1, más preferentemente en el intervalo de 0, 7-1, más preferentemente en el intervalo de 0, 8-1,

lo más preferentemente en el intervalo de 0, 9-1.

e. determinación de una línea de calibración que, para un recorrido posterior a la recolección

específico, fija la relación entre la actividad génica del gen o el valor de la concentración de la

25 proteína/enzima en el momento de la recolección con el coeficiente de correlación más elevado

determinado en 1d y el valor de la característica de calidad específica en un momento dado durante o

después de la recolección para el producto agrícola u hortícola específico;

f. y, determinar opcionalmente líneas de calibración específicas basadas en el procedimiento anterior

para diferentes tipos de recorridos posteriores a la recolección.

30 2. Un procedimiento de determinación de marcadores genéticos o proteicos/enzimáticos para, durante un

recorrido posterior a la recolección específico, predecir el valor previsto de la característica de calidad

relevante para dicho producto agrícola y/u hortícola, que comprende las etapas de:

a. definir un valor de medición cuantitativo o relativo para la característica de calidad relevante para el

producto agrícola u hortícola específico.

35 b. determinar los niveles de expresión de un conjunto de genes, preferentemente en relación con la

característica de calidad específica o la concentración de proteínas de un conjunto de

proteínas/enzimas, en relación preferentemente con la característica de calidad específica en varios

puntos de tiempo durante el recorrido posterior a la recolección.

c. determinar la correlación de los niveles de expresión determinados en b) o de las concentraciones

40 de proteínas determinadas en b) con el valor (de acuerdo con la definición determinada en a) ) de la

característica de calidad específica para dicho producto agrícola u hortícola en un momento dado

después de la recolección; e

d. identificación de dichos genes de b) que muestran una elevación o disminución del perfil del nivel de

expresión o las proteínas/enzimas de b) que muestran una elevación o disminución de la evolución de

45 la concentración y que tienen un coeficiente de correlación con el valor del factor de calidad en un

momento dado después de la recolección en el intervalo de 0, 3-1, preferentemente en el intervalo de

0, 41, más preferentemente en el intervalo de 0, 5-1, más preferentemente en el intervalo de 0, 6-1, más

preferentemente en el intervalo de 0, 7-1, más preferentemente en el intervalo de 0, 8-1, lo más

preferentemente en el intervalo de 0, 9-1.

50 e. determinación de una línea de calibración que, para dicho recorrido posterior a la recolección

específico, fija la relación entre la actividad génica del gen o el valor de la concentración de la

proteína/enzima durante dicho recorrido posterior a la recolección con el coeficiente de correlación más

elevado determinado primero y el valor de la característica de calidad específica en un momento dado

después de la recolección para el producto agrícola u hortícola específico;

55 f. y, determinar opcionalmente líneas de calibración específicas basadas en el procedimiento anterior

para diferentes tipos de recorridos posteriores a la recolección.

3. Un procedimiento de predicción del valor previsto de una característica de calidad específica para un producto agrícola u hortícola específico al final del recorrido posterior a la recolección, que comprende las etapas de:

a. determinar el nivel de expresión de uno o más marcadores genéticos o la concentración de uno o más marcadores proteicos/enzimáticos en la fruta a analizar antes del recorrido posterior a la recolección (p. ej., durante la recolección) o durante el recorrido posterior a la recolección;

b. predecir el valor previsto de la característica de calidad específica para el producto agrícola u hortícola específico después del recorrido posterior a la recolección en base a le evolución de la línea de calibración determinada de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que está concebido para dicho momento de medición específico y dicha situación posterior a la recolección específica, midiéndose la expresión génica o la concentración de proteínas en a) , de modo que el valor de la característica de calidad específica predicha en base a la expresión específica o a la concentración de proteínas se puede leer en el gráfico de la línea de calibración específica.

4. Un procedimiento de predicción del valor previsto de la calidad con respecto a una característica de calidad específica para un producto agrícola u hortícola específico al final del recorrido posterior a la recolección, que comprende las etapas de:

a. definir el intervalo de valores que se considera aceptable para el producto agrícola u hortícola específico por el mercado para la característica de calidad específica;

b. en base al valor para una característica de calidad específica determinada de acuerdo con la reivindicación 3 y el intervalo definido en a) , considerando la calidad predicha como aceptable o no aceptable para dicha característica de calidad.

5. Un procedimiento de determinación del punto de partida en el tiempo y el punto de finalización en el tiempo del momento de recolección óptimo de un el producto agrícola u hortícola, que comprende las etapas de:

a. determinar el perfil del nivel de expresión de uno o más marcadores genéticos o la evolución de la concentración de uno o más marcadores proteicos/enzimáticos con el coeficiente de correlación más elevado determinado de acuerdo con la etapa d) de la reivindicación 1 en el producto agrícola u hortícola, a varios puntos de tiempo en la recolección;

b. determinar el valor de la característica de calidad específica que pertenece al valor de la actividad

génica del gen o de la concentración del marcador proteico/enzimático en el recorrido de tiempo de la recolección.

c. determinar el primer momento en el tiempo en el que se alcanza un valor de la característica de calidad específica que entra dentro del intervalo de calidad aceptable determinado en la etapa a) de la reivindicación 4 y designar este momento en el tiempo como el punto de partida en el tiempo del

tiempo de recolección óptimo;

d. determinar el último momento en el tiempo en el que se alcanza un valor de la característica de calidad específica que entra dentro del intervalo de calidad aceptable determinado en la etapa a) de la reivindicación 4 y designar este momento en el tiempo como el punto de finalización en el tiempo del tiempo de recolección óptimo.

6. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que dicho producto agrícola u hortícola está seleccionado del grupo que consiste en frutas, hortalizas, patatas, semillas (por ejemplo, cereales) , nueces, flores cortadas, bulbos, plantas de maceta decorativas y hierbas recolectables.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho producto agrícola u hortícola está seleccionado del grupo que consiste en manzana, pera, frutos cítricos, tales como naranja, mandarina,

limón y variedad mineola, melón, tomate, melocotón, ciruela, uva, grosella, grosella silvestre, mora, frambuesa, cereza, piña, mango, kiwi, lichi, plátano, pimiento y aguacate, incluidas todas las variedades y variedades cultivadas de los mismos.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que dicha característica de calidad está

seleccionada del grupo que consiste en la dureza de la fruta, el dulzor de la fruta, el color de la fruta, el 50 tamaño de la fruta, y una combinación de uno o más de los anteriores.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la característica de calidad es la dureza de la fruta y la fruta es manzana o pera, y en el que los marcadores genéticos y/o proteicos están seleccionados del grupo que consiste en SEC ID Nº 13 (M8) , β-xilosidasa (βxyl) , poligalacturonidasa I y II (PGI y PGII) , supuesta peroxidasa de la pared celular 424/87 (87) , endotransglucosilasa de xiloglucano

(XET) , expansina y glucanasas tales como endo-β-1, 4-glucanasa y los genes que las codifican.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que dicho producto agrícola u hortícola es una hortaliza y está seleccionado de lechuga, tomate, patata, tapioca, batata, todos los tipos de col (coliflor, col rizada, coles de Bruselas, col de Milán, col cónica y similares) , zanahorias (baby) , zanahorias de invierno y

legumbres.

11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la característica de calidad es la duración en el florero de las flores cortadas y la flor cortada es rosa, y en el que los marcadores genéticos y/o proteicos comprenden al menos el marcador lipasa con motivo GDSL, como se muestra en la SEC ID Nº 28 y/o el gen que los codifica.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la característica de calidad es el momento de recogida óptimo de los bulbos y el bulbo es tulipán, y en el que los marcadores genéticos y/o proteicos comprenden al menos el marcador lipasa con motivo GDSL, como se muestra en la SEC ID Nº 28 y/o el gen que los codifica.

13. Uso del marcador con SEC ID Nº 13 (M8) para la determinación de la maduración de la fruta, 15 preferentemente la determinación de la maduración de pera o de manzana.

14. Uso del marcador GAST para la determinación del momento óptimo de la recogida para bulbos, preferentemente tulipán.

15. Uso del marcador lipasa con motivo GDSL como se muestra en la SEC ID Nº 28 para la determinación de la duración en el florero de flores cortadas, preferentemente rosas.

16. Uso de acuerdo con la reivindicación 13, 14 o 15, en el que el marcador comprende, respectivamente, la secuencia de aminoácidos SEC ID Nº 14, 22 o 28, o una secuencia que es al menos un 70% idéntica a las mismas.

17. Anticuerpo dirigido contra la secuencia de aminoácidos de un marcador seleccionado de las secuencias de aminoácidos de SEC ID Nº 22 y 28.