Biología reproductiva del níspero japonés [Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.]

Abstract

[ES] El níspero japonés (Eriobotrya japonica L.) es una especie frutal cultivada en Oriente, pero incipiente en países occidentales. Sin embargo, el cultivo intensivo en algunas zonas ha traído consigo cuajados erráticos. La carencia de información sobre la biología reproductiva en esta especie es el principal limitante para poder dar soluciones a esta problemática. Por tanto, la finalidad de esta tesis es el estudio de la biología reproductiva del níspero japonés. La aproximación combina observaciones en el campo, con una descripción histoquímica del proceso reproductivo y la caracterización molecular del sistema de incompatibilidad polen-pistilo. Se ha descrito la morfología y anatomía floral enmarcándola dentro de la subtribu de las Pyrinae a la que pertenece, para posteriormente secuenciar el proceso reproductivo. La fecundación ocurrió dos semanas después de la polinización y el inicio de la fructificación fue aparente a las tres-cuatro semanas después de polinización. La determinación del momento en el que los estigmasestilos son competentes para apoyar la germinación del grano de polen y el crecimiento del tubo polínico muestra que esto ocurre en estados de desarrollo previos a la apertura de la flor y concomitantemente con el final de la elongación del estilo. En este momento los estilos también adquieren la incompatibilidad polen-pistilo y la competencia para discernir entre tubos polínicos compatibles e incompatibles. Después de la antesis, los estigmas mantienen su receptividad durante un largo periodo de tiempo en relación a otras especies frutales. Por otra parte, se ha explorado la posible presencia del gen S-RNasa de incompatibilidad gametofítica polen-pistilo en níspero. Para ello, se han caracterizando genómicamente las S-RNasas, a través de técnicas basadas en la determinación alélica de PCR, mediante el uso de cebadores diseñados a partir de regiones conservadas de S-RNasas de varias especies pertenecientes a la subtribu Pyrinae. Se ha secuenciado por primera vez la S-RNasa de incompatibilidad en esta especie y se han identificado y secuenciado seis alelos de incompatibilidad (designadas como S1, S2, S3, S4, S5 y S6). Su caracterización en 32 cultivares de níspero japonés ha permitido establecer los primeros siete grupos de incompatibilidad (I-VII) en esta especie.

[EN] Loquat (Eriobotrya japonica L.) is an incipient fruit tree species in Western countries. However, the recent intensification of its cultivation in some areas has resulted in erratic fruit set. The lack of knowledge on the reproductive biology of this species is the main limiting factor to provide an appropriate answer to this problem and, consequently, the objective of this thesis is the study of the reproductive biology of loquat. The approach combines field observations with histochemical description of the reproductive process, and the molecular characterisation of the pollen-pistil incompatibility system. Flower morphology and anatomy has been described within the frame of the Pyrinae to which this species belongs and the reproductive process has been characterised. Fertilization occurs two weeks after pollination and the onset of fruit set is apparent three-four weeks after pollination. An evaluation of when the stigmas-styles are competent to support pollen germination and pollen tube growth shows that this occurs in flower buds prior to flower opening, concomitantly with the end of the elongation of the style. Interestingly, at this time the styles also acquire the pollen-pistil incompatibility system and their competence to discern between compatible and incompatible pollen tubes. Following anthesis, the stigmas keep their receptivity for a longer period than other fruit tree species. The pollen-pistil incompatibility system has been characterised in this species, exploring the possible presence of a gametophytic pollen-pistil incompatibility S-RNase in loquat. For this purpose S-RNases have been characterised, through PCR allelic determination based in the use of primers designed from the conserved regions of S-RNases of other species of the subtribe Pyrinae. The first S-RNase of loquat has been identified and sequenced and also the first six incompatibility alleles of loquat have been identified and named as S1, S2, S3, S4, S5 y S6. The characterization of these RNases in 32 cultivars has led to the establishment of the first seven incompatibility groups (IVII) in loquat.