En el proyecto previo se obtuvieron genotipos élite de chile picoso. 10 genotipos de chile jalapeño y serrano mostraron una producción de más de 200,000 Unidades Scoville (SHU). Estos resultados se obtuvieron utilizando las SHU de acuerdo con la ecuación desarrollada por Todd et al. (1997): Total SHU = [C (ppm) + DHC (ppm)] x 16.1] + [n-DHC (ppm) x 9.3] Esos 10 genotipos serán cultivados bajo condiciones controladas en sustratos conteniendo solución nutritiva, cuyas concentraciones nutrimentales serán calculadas con la metodología de Steiner. Durante el desarrollo de las plantas se evaluarán variables de crecimiento como la altura, número de flores y frutos. Particularmente durante la época de floración se evaluará la composición química foliar de los macronutrimentos N, P, K, C y Mg. Con esta información y posteriormente la evaluación de rendimiento se obtendrán los primeros índices y se calcularán interacciones entre nutrimentos con respecto a la productividad de las plantas. Dichos índices (índices de nutriente composicional) serán obtenidos con la metodología de Diagnostico de Nutrimento Composicional (CND) cuya teoría fundamental se puede observar en García-Hernández (2004). La composición química foliar será utilizada para calcular las interacciones entre nutrimentos y procesos bioquímicos de composición y concentración de capsaicinoides y demás componentes de la calidad del fruto de chile, Los capsaicinoides serán evaluados en frutos maduros en estado verde (fresco) y rojo (seco). Las placentas serán analizadas con respecto a la capsaicina y otros capsaicinoides, así como respecto a diversas enzimas involucradas en la asimilación de nitrógeno y de los demás macro-nutrimentos. Diversos compuestos han sido identificados como incidentes en la concentración de capsaicina y demás capsaicinoides, entre ellos fenilalanina, valina/isoleucina y diversos compuestos antioxidantes. Dentro de las enzimas que serán analizadas se encuentran: glutamino sintetasa, glutamato sintasa, así como otras enzimas involucradas en el metabolismo secundario del chile como: capsaicinoide sintasa, fenilalanina amonio liasa, corismato mutasa, arogenato dehidratasa y acetolactato sintasa. La melatonina, que ha sido una hormona asociada con el crecimiento y desarrollo de frutos solanáceas (chile y tomate) (Korkmaz et al. 2014) será analizadas también. La actividad de otras fito-hormonas reguladoras de crecimiento vegetal; como citoquininas y giberelinas serán también determinadas y se interpretarán sus interacciones con los macronutrimentos y demás compuestos bioquímicos. Con respecto a las interacciones entre macronutrimentos y la concentración de capsaicinoides, se han hecho algunas aproximaciones con nitrógeno. Sin embargo, un aspecto novedoso en esta propuesta es la consideración del análisis de efectos directos e interacciones entre procesos y compuestos bioquímicos y cinco de macronutrimentos que el chile consume en mayor proporción como son: nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio Los resultados obtenidos en las plantas con los diferentes niveles de pungencia (medidas como SHU) se compararán entre sí buscando si existen correlaciones entre los niveles de picor y alguna de las rutas enzimáticas analizadas. De igual forma se evaluarán compuestos de importancia en la calidad del fruto como el ácido ascórbico y otros compuestos antioxidantes. Así como la actividad de peroxidasa y superoxido-dismutasa. Esta actividad enzimática será evaluada en muestras foliares colectadas en plena floración, así como en fruto maduro verde (fresco) y rojo (seco). Se pretende mejorar el entendimiento de interacciones bioquímicas involucrados en la percepción de los nutrimientos presentes en la solución del suelo por las raíces, la toma de los mismos y su posterior incorporación en los metabolitos responsables de la principal característica de calidad del chile, como lo es el contenido de capsaicina y otros capsaicinoides (nordihidrocapsaicina, homodihidrocapsaicina, dihidrocapsaicina y homocapsaicina). Se espera comprobar una serie de interacciones entre aspectos de nutrición vegetal que involucran cantidades y fuentes de nutrimentos con el metabolismo bioquímico del chile. Se espera que parte de las evidencias puedan ser obtenidas al bloquear la síntesis de aminoácidos aromáticos. Se analizarán diversos niveles de expresión en la acumulación de capsaicinoides en comparación de plantas no expuestas a dichos bloqueadores. Con ello se logrará correlacionar la producción de capsaicinoides a partir de fenilalanina y valina/isoleucina) con las concentración de diferentes iones de macronutrimentos y sus fuentes aportantes (soluciones nutritivas diversas) así como otras interacciones bioquímicas de nutrimentos, actividad y efecto en otras características de calidad como el contenido de sólidos solubles, vitaminas, antioxidantes, rendimiento, tamaño y color.
Identificar los compuestos, procesos e interacciones bioquímicas relacionadas con el uso de macronutrimentos en la biosíntesis de compuestos que inciden en la concentración de capsaicinoides en un grupo de chiles picosos colectados en el norte de México.
Dirección de Posgrado e Investigación