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La base genética del aroma de la fresa

Investigadores del CRAG han identificado el gen FvHI como pieza clave en la regulación de los compuestos responsables del aroma fresco de la fresa, demostrando que su actividad modula el equilibrio entre moléculas volátiles que determinan la fragancia del fruto.
  • Investigadores del CRAG han identificado el gen FvHI, responsable de regular el equilibrio entre compuestos volátiles clave que determinan el aroma fresco y característico de la fresa.
  • El estudio demuestra que la expresión de FvHI controla el equilibrio entre dos moléculas aromáticas clave, utilizando la fresa silvestre como modelo para superar la complejidad genética de la fresa cultivada.
  • Este descubrimiento allana el camino para desarrollar variedades de fresa con mejor aroma y mayor resiliencia frente a daños, heridas y ciertos patógenos, aprovechando compuestos naturales que intervienen tanto en la calidad sensorial del fruto como en las defensas de la planta.

El aroma es uno de los atributos más apreciados de la fresa, pero también uno de los más complejos: depende de una combinación de azúcares, acidez, textura y, especialmente, de compuestos volátiles responsables de su fragancia característica. Entre ellos destacan los llamados volátiles de hoja verde (GLV, de las siglas en inglés), que aportan las notas frescas y ligeramente herbáceas propias de las fresas más aromáticas.

Para conseguir esta característica, dos moléculas juegan un papel fundamental: el (Z)-3-hexenal, asociado a notas más “verdes”, y el (E)-2-hexenal, relacionado con sensaciones más frescas y dulces. Hasta ahora, se desconocía qué gen controlaba la conversión entre ambos compuestos, un cambio químico que modula el aroma final del fruto. El trabajo, realizado por los investigadores del CRAG Rong Zhang, Dylan Nunnally y Elli Koskella, y liderado por Amparo Monfort, investigadora del IRTA en el CRAG, ha sido publicado en Horticulture Research. El trabajo se centró en descifrar el mecanismo que controla el equilibrio entre las dos moléculas aromáticas cruciales (z)-3-hexenal y (E)-2-hexenal, y cómo esto puede ayudar a desarrollar nuevas variedades.

El gen FvHI: un regulador del aroma

Los investigadores demostraron que la diferencia en el perfil aromático de la fresa se debe a cómo se regula el gen FvHI, y no a cambios significativos en la proteína que codifica: cuando la expresión de FvHI es baja, aumenta el compuesto (Z)-3-hexenal, intensificando las notas verdes, mientras que su sobreexpresión incrementa el (E)-2-hexenal, potenciando un aroma más dulce. Este descubrimiento confirma que FvHI actúa como un regulador molecular clave para definir el olor y el sabor característicos de la fresa.

Un enfoque “fructífero”: La importancia del modelo silvestre

Para desentrañar los mecanismos que moldean el aroma de la fresa, los investigadores trabajaron con líneas casi isogénicas (del inglés Nearly Isogenic Lines, NIL), que son líneas genéticas muy similares entre sí, diferenciándose únicamente en una región específica del genoma. Estas NIL se desarrollaron a partir de un cruce entre especies diploides de fresa, es decir, con dos juegos de cromosomas, lo que permitió localizar el gen responsable del aroma en una región genética concreta y validar su función.

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“Este enfoque resulta especialmente útil porque la fresa cultivada (Fragaria × ananassa) es un cultivo octoploide, es decir, posee ocho juegos de cromosomas, lo que le confiere una genética muy compleja y dificulta estudiar los genes implicados en el aroma. En cambio, su pariente silvestre Fragaria vesca, una especie diploide y modelo en investigación, comparte gran parte de su genoma con la fresa comercial y presenta una arquitectura genética más sencilla” declaró Amparo Monfort, autora principal del estudio.

Más allá del aroma, los compuestos involucrados en este proceso, los green leaf volatiles (GLV), también participan en la respuesta de la planta frente a daños y heridas. Comprender cómo se regulan estos compuestos no solo permite mejorar la calidad sensorial del fruto, sino que también abre la puerta a potenciar la resiliencia y protección natural de los cultivos.

Implicaciones para el futuro de la fresa

Los resultados de esta investigación ofrecen nuevas herramientas para orientar la mejora de variedades de fresa con sabores más apreciados por el consumidor, ya que el aroma es uno de los componentes básicos del sabor junto con el balance entre azúcares y ácidos, sentando así las bases para desarrollar nuevas variedades de fresa con perfiles aromáticos más frescos y equilibrados.

Pero su relevancia va más allá de la calidad sensorial: los GLV implicados en este proceso desempeñan un papel esencial en los mecanismos naturales de defensa de la planta frente a daños y heridas. Por ello, este avance no solo impulsa el desarrollo de frutos con mejor aroma, sino que también abre la puerta a cultivos más resilientes y menos dependientes de tratamientos químicos, favoreciendo estrategias de mejora que combinen calidad del fruto y sostenibilidad agrícola.

 

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Artículo de referencia

Rong Zhang, Dylan Nunnally Martínez, Elli A. Koskela, Amparo Monfort. The role of Fragaria vesca homolog of a (Z)-3:(E)-2-hexenal isomerase in the development of green-leafy fruit aroma. Horticulture Research (2025), https://doi.org/10.1093/hr/uhaf163

Sobre los autores y la financiación del estudio

Este trabajo fue financiado por la Agencia Estatal de Investigación (AEI) (Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades; Gobierno de España) mediante las subvenciones RTA2013-00010-00-00, PID2020-119052RR-I00 y TED2021-130898B-C32, y mediante la subvención CEX2019-000902-S financiada por MICIU/AEI/10.13039/501100011033. Este trabajo también contó con el apoyo del Programa CERCA/Generalitat de Catalunya y por el programa “European Union Next Generation EU/PRTR”. Rong Zhang recibió una beca predoctoral del Consejo de Becas de China. Dylan Nunally Martinez es beneficiario de la beca predoctoral HORIZON-MSCA-2021-COFUND-01rePLANT-GA101081581, financiada por la Unión Europea. La Dra. Koskella recibió una subvención de la Fundación Ella y George Ehrnrooth.