Cellular approach to understand bitter pit development in apple fruit

Freitas, Sérgio Tonetto de; Amarante, Cassandro Vidal Talamini do; Labavitch, John M.; Mitcham, Elizabeth

doi:10.1016/j.postharvbio.2010.02.006

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“…Os porta-enxertos Marubakaido e Marubakaido com filtro M-9 apresentaram frutos com menores teores de Ca, maiores teores K e as maiores relações K/Ca (Tabela 3), além de apresentarem maior incidência e severidade de degenerescência de polpa (Tabela 2). Estes resultados concordam com os obtidos por Andziak e Tomala (2004), que observaram elevada incidência de distúrbios fisiológicos no armazenamento em maçãs com baixo teor de Ca e alto de K. O Ca é um importante nutriente, sendo sua deficiência relacionada com o aparecimento de distúrbios fisiológicos em frutos (ANDZIAK; TO-MALA, 2004;JAMES;JOBLIN, 2009;FREITAS et al, 2010;AMARANTE et al, 2010). Em frutos armazenados por períodos prolongados, ocorre a degradação da lamela média, sendo mais intensa em frutos com deficiência de Ca, sendo que este elemento também controla a estabilidade celular e, consequentemente, a membrana plasmática.…”

Section: Resultsunclassified

Composição mineral, qualidade e degenerescência de polpa de maçãs 'Fuji' em diferentes porta-enxertos durante armazenamento em atmosfera controlada

et al. 2012

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RESUMO -O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de três porta-enxertos sobre a composição mineral em maçãs 'Fuji', bem como a qualidade e incidência de degenerescência de polpa dos frutos, armazenados em duas condições de atmosfera controlada (AC). Frutos provenientes de árvores com três porta-enxertos (MM-106, Marubakaido e Marubakaido com filtro M-9) provenientes de São Joaquim -SC foram armazenados por oito meses em duas condições de AC (1,2 kPa O 2 + <0,5 kPa CO 2 e 1,2 kPa O 2 + 2,0 kPa CO 2 ). Sete dias após a retirada das câmaras, determinaram-se: taxa de produção de etileno, cor da epiderme (h°), força para a penetração da polpa, acidez titulável, sólidos solúveis, incidência e severidade de degenerescência de polpa e composição mineral (Ca, Mg e K) na polpa dos frutos. Entre condições de AC, os frutos armazenados com 2,0 kPa de CO 2 apresentaram um retardo no amadurecimento se comparados aos frutos armazenados nas condições de <0,5 kPa de CO 2 . Quanto aos diferentes porta-enxertos, na condição de armazenamento com 2,0 kPa CO 2, os frutos de plantas com Marubakaido e Marubakaido com filtro-M9 apresentaram maior incidência de degenerescência de polpa se comparados aos frutos de plantas com MM-106, que apresentaram maiores teores de Ca e menores teores de K, e menor relação K/Ca. A qualidade de maçãs 'Fuji' é influenciada principalmente pela condição de armazenamento em AC e muito pouco pelo tipo de porta-enxerto. Plantas enxertadas com MM-106 proporcionam frutos com menor predisposição à degenerescência de polpa, que por sua vez está relacionada à composição mineral do fruto. Termos para indexação: Malus domestica, pré-colheita, nutrição, armazenamento, injúria de CO 2 , distúrbio fisiológico. MINERAL COMPOSITION, QUALITY AND INTERNAL BREAKDOWN OF 'FUJI' APPLES IN DIFFERENT ROOTSTOCKS DURING CONTROLLED ATMOSPHERE STORAGEABSTRACT -This study was carried out to evaluate the effects of three rootstocks on mineral composition of 'Fuji' apples, as well as on their, quality and incidence of internal breakdown in two controlled atmosphere (CA) conditions. Fruits harvested from trees with different rootstocks (MM-106, Marubakaido and Marubakaido with M-9 interstock) were stored for eight months in two CA conditions (1.2kPa of O 2 + <0.5kPa of CO 2 and 1.2kPa of O 2 + 2.0kPa of CO 2 ). Seven days after removall from CA storage, fruits were assessed for ethylene production rate, skin color (h°), flesh penetration force, titratable acidity, soluble solids content, incidence and severity of internal breakdown and mineral composition (Ca, Mg and K) in the fruit pulp. Among the CA conditions, fruits stored in 2 kPa CO 2 showed delayed in the ripening compared to fruits stored in <0.5 kPa CO 2 . When comparing rootstocks, fruits harvested from trees on Marubakaido and Marubakaido with M-9 interstock and then stored in 2.0 kPa of CO 2 showed higher incidence of internal breakdown than fruits harvested from trees on MM-106 rootstock. Fruits harvested from trees on MM-106 rootstock had higher Ca and lower K conte...

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Section: Resultsunclassified

Composição mineral, qualidade e degenerescência de polpa de maçãs 'Fuji' em diferentes porta-enxertos durante armazenamento em atmosfera controlada

et al. 2012

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“…Além disso, os frutos com "bitter pit" podem apresentar aumento da permeabilidade da membrana plasmática. Os frutos com "bitter pit" apresentam baixa quantidade de Ca fisiologicamente ativo presente no apoplasto e elevados teores de Ca indisponível, que se encontram no interior do vacúolo e complexados a proteínas e a lipídeos na membrana plasmática (Freitas et al, 2010). Quando há baixa quantidade de Ca no apoplasto, esse elemento mineral estará pouco disponível à membrana plasmática, o que ocasiona perda na integridade da membrana.…”

Section: Resultsunclassified

“…De acordo com Ferguson & Watkins (1989), em maçãs, os baixos teores de Ca e os elevados teores de Mg, K e N nos frutos são os principais fatores que os predispõem para a ocorrência desse distúrbio fisiológico. O Ca exerce um importante papel na permeabilidade seletiva, na estruturação e na funcionalidade das membranas celulares, por meio da ligação de fosfolipídeos e de monogalactosildiacilgliceróis na superfície da membra na (Freitas et al, 2010). Esse elemento, em baixas concentrações nos frutos, favorece a formação de injúrias que evoluem para a morte dos tecidos, o que ocasiona o "bitter pit" (Amarante et al, 2006b).…”

Section: Introductionunclassified

“…Além de aumentar a predisposição à ocorrência de "bitter pit" em maçãs, o baixo teor de Ca promove alterações nos atributos fisiológicos e físico-químicos dos frutos (Ferguson & Watkins, 1989;Freitas et al, 2010). Os frutos com deficiência de Ca tendem a apresentar aumento nas taxas respiratórias e de produção de etileno (Kerbauy, 2008).…”

Section: Introductionunclassified

“…O "bitter pit" causa maior acúmulo de ácidos orgânicos durante o armazenamento do fruto, o que provoca alterações no sabor e na aparência da polpa e reduz o valor comercial e a qualidade da maçã (Iuchi et al, 2001). Freitas et al (2010) observaram que maçãs 'Granny Smith' com "bitter pit" apresentavam maior acidez e menor firmeza de polpa, em comparação aos frutos sem "bitter pit".…”

Section: Introductionunclassified

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Atributos fisiológicos, físico-químicos e minerais associados à ocorrência de "bitter pit" em maçãs

Miqueloto

Amarante

Steffens

et al. 2011

Pesq. agropec. bras.

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Resumo -O objetivo deste trabalho foi identificar os atributos fisiológicos, físico-químicos e minerais associados à ocorrência pós-colheita de "bitter pit" em maçãs 'Fuji' e 'Catarina'. Os frutos foram colhidos, armazenados por 120 dias a 1°C, com 90-95% de umidade relativa e, em seguida, divididos em lotes com ou sem sintoma de "bitter pit". Maçãs 'Catarina' apresentaram maior incidência e severidade de "bitter pit", em comparação a 'Fuji'. Em ambas as cultivares, os frutos com "bitter pit" apresentaram maior produção de etileno, respiração e acidez titulável, e menor pH, firmeza de polpa, textura da casca e da polpa e percentagem de cor vermelha na casca. Os frutos com "bitter pit" também apresentaram menores teores de Ca e maiores valores das relações K/Ca, N/Ca, (K+Mg)/Ca e (K+Mg+N)/Ca nos tecidos da casca e da polpa da região pistilar. A análise canônica discriminante indica que os atributos mais adequados para discriminar frutos com e sem "bitter pit" são força para penetração na polpa e relação K/Ca na polpa, em maçãs 'Fuji', e acidez titulável e relação K/Ca na casca, em maçãs 'Catarina'.Termos para indexação: Malus domestica, análise canônica discriminante, distúrbio fisiológico, estado nutricional, deficiência de cálcio, pós-colheita. Physiological, physicochemical and mineral attributes associated with the occurrence of bitter pit in applesAbstract -The objective of this work was to identify the physiological, physicochemical, and mineral attributes associated with the occurrence of bitter pit in 'Fuji' and 'Catarina' apples. Fruit were harvested, stored in air at 1°C and 90-95% relative humidity for 120 days, and, then, divided into lots with or without bitter pit symptoms. 'Catarina' apples had higher incidence and severity of bitter pit, in comparison to 'Fuji'. In both cultivars, fruit with bitter pit had higher ethylene production, respiration, and titratable acidity, and lower pH, flesh firmness, skin and pulp textures, and percentage of red skin area. Fruit with bitter pit also had lower Ca content and higher values of K/Ca, N/Ca, (K+Mg)/Ca, and (K+Mg +N)/Ca ratios in the skin and flesh tissues of the blossom-end. Canonical discriminant analysis indicates that the best attributes to discriminate between fruit with or without bitter pit are force to penetrate the flesh and K/Ca ratio in the pulp, in 'Fuji' apples, and titratable acidity and K/Ca ratio in the skin, in 'Catarina' apples.

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Factors Involved in Fruit Calcium Deficiency Disorders

Freitas

Mitcham

2012

Horticultural Reviews

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120

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Understanding the mechanisms of calcium (Ca 2þ ) deficiency disorder development in plants has been a challenge for more than a 100 years. Previous studies support the hypothesis that Ca 2þ deficiency disorders can be triggered by mechanisms that reduce plant Ca 2þ uptake from the soil, fruit Ca 2þ uptake from the plant, and Ca 2þ translocation within the fruit, and also result in abnormal regulation of cellular Ca 2þ partitioning. Plant Ca 2þ uptake can be determined by Ca 2þ content and availability in the soil, root growth, activity of apoplastic and symplastic pathways of root Ca 2þ uptake, as well as uptake competition between Ca 2þ and other nutrients. Fruit Ca 2þ uptake is determined by Ca 2þ content in the xylem sap, and xylem/phloem ratio of fruit sap uptake, which is affected by the rates of leaf and fruit transpiration and growth. Calcium translocation to distal fruit tissue, containing the lowest fruit Ca 2þ content and the highest susceptibility to Ca 2þ deficiency disorders, is potentially dependent on the cell wall Ca 2þ -binding capacity and symplastic Ca 2þ uptake by the tissue at the peduncle end of the fruit, abundance of functional xylem vessels connecting peduncle and distal fruit tissues, as well as the hydrostatic gradient required for Ca 2þ translocation towards the distal tissue. Cellular Ca 2þ partitioning is defined by the activity of Ca 2þ channels, Ca 2þ ATPases, and Ca 2þ exchangers present in cellular membranes, as well as the capacity of the cell wall to bind Ca 2þ , and the formation of Ca 2þ precipitates in different cellular compartments. Therefore,

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Cellular approach to understand bitter pit development in apple fruit

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Composição mineral, qualidade e degenerescência de polpa de maçãs 'Fuji' em diferentes porta-enxertos durante armazenamento em atmosfera controlada

Composição mineral, qualidade e degenerescência de polpa de maçãs 'Fuji' em diferentes porta-enxertos durante armazenamento em atmosfera controlada

Atributos fisiológicos, físico-químicos e minerais associados à ocorrência de "bitter pit" em maçãs

Factors Involved in Fruit Calcium Deficiency Disorders

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