Literature review: Ethylene in post-harvest, technologies for its management and control
Keywords:
Ethylene, Post-harvest, Transgenic, Molecular Mechanisms, Potassium Permanganate, 1 Methylcyclopropene
Abstract
This work covers scientific, technological and simplified information about the influence of ethylene on the post-harvest of climateric fruits, non climate fruits and vegetables, This review has focused on understanding the molecular mechanisms of ethylene biosynthesis, the actions that ethylene causes in the plant, in maturation and post-harvest. We cover information about the different methods for the control of ethylene, which range from simple physical methods such as refrigeration, the use of chemicals such as 1-methylcyclopropene (1-MCP), the use of potassium permanganate (KMnO4) and the methods novels such as the obtaining and development of transgenic plants through genetic engineering (use of the crispr cas9 tool) and even the use of nanotechnology to control this hormone. The information obtained about ethylene, in addition to meeting the technological demands for the maintenance and preservation of the post-harvest quality of fruits and vegetables, also details the use of beneficial microorganisms that help promote the synthesis of ethylene. Finally, from a commercial, biotechnological and research point of view, several future perspectives have been proposed to improve the use and control of ethylene.
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Balaguera-López, H. E., & Palacios, E. A. Comportamiento poscosecha de frutos de mandarina (Citrus reticulata Blanco) var. Arrayana: efecto de diferentes tratamientos térmicos. Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas, 2018, 12(2), 369-378.
Binder, B. M. Ethylene signaling in plants. Journal of Biological Chemistry, 2020, 295(22), 7710-7725.
Cruz, J. D. L., Vela, G., Dorantes, L., & García, H. S. Efecto del etileno sobre el ACC y ACC oxidasa en la maduración de papaya'Maradol'. Revista fitotecnia mexicana, 2010 ,33(2), 133-140.
Escalona Contreras, V., Correa San Martín, J. González Olivares, A. Manejo postcosecha de tomates y pimientos fresco y de IV gama. Ciencias Agronomicas. Santiago de Chile. 2019, 1-106. https://libros.uchile.cl/1082
Fernandez‐Moreno, J. P., & Stepanova, A. N. Monitoring ethylene in plants: genetically encoded reporters and biosensors. Small Methods, 2019. 1900260. Doi: https://doi.org/10.1002/smtd.201900260
Florez, D., Gonzalez, P., Ruíz, D., & Uribe, C. Perspectivas tecnológicas y comerciales para el cultivo de piña en Colombia. Colección Análisis y Reflexiones en torno al Sector Agropecuario Perspectivas, 2020, 1(250047), 1–224. Doi: https://doi.org/http://hdl.handle.net/20.500.12324/36301
Gaikwad, K.K., Singh, S. & Negi, Y.S. Ethylene scavengers for active packaging of fresh food produce. Environ Chem Lett 18, 269–284 (2020). Doi: https://doi.org/10.1007/s10311-019-00938-1
Gómez G., C.A., A.O. Herrera A. y V.J. Flórez R. 2017. Consideraciones sobre factores que in uyen en la longevidad poscosecha de ores de corte. En: Flórez R., V.J. (Ed.). Consideraciones sobre producción, manejo y poscosecha de ores de corte con énfasis en rosa y clavel. Bogotá: Editorial Universidad Nacional de Colombia. pp. 191-212
Guacaneme, C. M. B., Soledad, M. C. R., López, H. E. B., & Moreno, G. A. L. (2015). Tipificación de diferentes estados de madurez del fruto de agraz (Vaccinium meridionale Swartz). Revista Facultad Nacional de Agronomía-Medellín, 2015, 68(1), 7521-7531.
Goukh, A. 1-methylcyclopropene ( 1-MCP ) a breakthrough to delay ripening and extend shelf-life of horticultural crops . University of Khartoum, 2013, 21(2), 172–196.
Herrera, L. (2019). Plantas editadas en el genoma. AGROCIENCIA - Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajuato (UPIIG). 53, 1139–1159.
Iáñez, E. (2007). Biotecnología y sociedad. Trabajo doctoral. Universidad de Granada. Facultad de Ciencias. https://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/biotecno.htm
Ibarra delgadillo, J. A. (2016). Variabilidad genotipica de nanche (byrsonima crassifolia l.) Y manejo poscosecha de frutos tratados con 1-mcp. Trabajo de fin de master. Universidad autónoma de Nayarit. http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/1344
Iguarán, E. J. C., & Alzate, O. A. T. Hallazgos de la biosíntesis del etileno en frutas climatéricas y de los factores que afectan la ruta metabólica. Alimentos Hoy, 2014, 22(31), 46-63. Doi: http://hdl.handle.net/10839/1683
Ijaz, S. (2016). Molecular biology of ethylene, a review. Molecular Plant Breeding, 2016, 7, 16. Doi: 10.5376/mpb.2016.07.0016
Jiménez-Zurita, J. O., Balois-Morales, R., Alia-Tejacal, I., Juárez-López, P., Jiménez-Ruíz, E. I., Sumaya-Martínez, M. T., & Bello-Lara, J. E. (2017). Tópicos del manejo poscosecha del fruto de guanábana (Annona muricata L.). Revista mexicana de ciencias agrícolas, 8(5), 1155-1167.
Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormonas y reguladores del crecimiento: etileno, ácido abscísico, brasinoesteroides, poliaminas, ácido salicílico y ácido jasmónico. Fisiología vegetal. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile.
Kader, A. A., Pelayo-Zaldivar, C., Adaskaveg, J. E., Arpaia, M. L., Barrett, D. M., Bruhn, C. M.,... & Forster, H. (2007). Tecnologia postcosecha de cultivos: Hortofruticolas. Universidad de California, California (EUA).
Lopez, C. (2019). Como usar el etileno en el desverdizado de cítricos. Portal Frutícola. Recuperado el 26 de Agosto 2020. Tomado de https://www.portalfruticola.com/noticias/2019/01/17/como-usar-el-etileno-en-el-desverdizado-de-citricos/
López-Velasco, A., Cruz-Medina, J. D. L., León-García, E., García-Galindo, H. S., & Vázquez-Hernández, M. V. (2018). Aplicación de tratamientos hidrotérmico, fungicida y cera sobre el oscurecimiento superficial en guanábana. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 9(5), 1075-1081.
Maldonado Astudillo, Y. I., Jiménez Hernández, J., & Salazar López, R. Fisiología y tecnología postcosecha del chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). 2020, 1(39070), 279–289. Doi: http://ri.uagro.mx/handle/uagro/1655
Martínez González, M. E. (2019). Análisis De Expresión Diferencial De Genes Durante La Maduración Del Fruto De Guanábana (Amona Muricata L.) En Manejo Postcosecha. Tesis doctoral. Universidad autónoma de nayarit. http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/2287
Martella, V. (2011). Biotecnología aplicada a la agricultura. Instituto de Biología Molecular de Barcelona. Centro de Investigación y Desarrollo (CID). Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Barcelona. http://biblio3.url.edu.gt/Libros/2011/la_bioAgro.pdf
Méndez, S., & Mondino, P. Medidas para conservar fruta y hortalizas control biológico postcosecha. Horticultura Internacional, 2017, 8(19), 29–36.
Monroy-Gutiérrez, T. Respiración, etileno y metabolitos anaerobios de tuna, xocotuna y xoconostle en poscosecha. Revista de la Facultad de Agronomia de la Universidad del Zulia, 2017,34(1), 2.
Pereira, L. (2018). Genetic dissection of fruit quality and ripening traits in melon. Tesis doctoral. Universitat Autònoma De Barcelona. https://ddd.uab.cat/record/201529
Portal, O., Rodríguez, E. A., Gallardo, J., Bacallao, N., Darías, A. L., Gómez, R., & Jimenez, E. (2003). Obtención de plantas transgénicas de papaya var Maradol Roja con un gen de ACC oxidasa en antisentido. Biotecnología Vegetal, 3(2), 101–104.
P. Saldívar. (2017). Senescencia, acción del etileno y conservación de flores cortadas. Trabajo de fin de grado. Universidad autónoma del estado de México. http://ri.uaemex.mx/handle/20.500.11799/67263.
Ramos. (2016). “Etefón en frutas y hortalizas, Control y Prevención”. Agq Labs. http://www.agq.com.es/doc-es/etefon-frutas-hortalizas-control-prevencion
Sánchez Morales, J. C. (2018). Evaluación en Yuca (Manihot Esculenta Crantz) de Genes Involucrados en la Ruta Metabólica del Etileno Frente al Estrés Ocasionado por Mononychellus Tanajoa (Acari: Tetranychidae). Tesis doctoral. Universidad de los llanos. https://repositorio.unillanos.edu.co/handle/001/1470
Serek, M. (2006). Tecnologías de poscosecha para extender la vida útil de cultivos ornamentales. Revista internacional de tecnología e innovación poscosecha, 1(10:1504), 9–11.
Silva, I. (2020). Etileno e o florescimento de coffea arabica: identificação in silico e análise da expressão gênica da via de biossíntese e sinalização em resposta ao déficit hídrico, reidratação e ação do 1-metilciclopropeno. Trabajo de fin de master. Universitária da UFLA. http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/39576
Soplopuco, Y., & Ugaz, S. (2020). Control de la maduración del fruto de palta (persea americana) en la variedad fuerte, en tres estadios de madurez. Trabajo de fin de grado. Universidad Señor de Sipán. http://repositorio.uss.edu.pe/handle/uss/6621
Torres de los Santos, R. (2014). Papel de la interacción del etileno y el fósforo como agentes reguladores de la formación de microrriza arbuscular en tomate. Tesis doctoral, Universidad de Granada. https://digibug.ugr.es/bitstream/handle/10481/35213/24464971.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Torres, Y. (2018). Comportamiento Morfológico – Reproductivo De Plukenetia Volubilis L., Sometido A Radiación Gamma (Co60) Y Etil Metanosulfonato. Trabajo de fin de grado. Universidad nacional de san Martín – Tarapoto. http://repositorio.unsm.edu.pe/bitstream/handle/11458/3286/AGRONOMIA%20-%20Yeltsin%20Torres%20Torres.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Tucker, G., Yin, X., Zhang, A., Wang, M., Zhu, Q., Liu, X., ... & Grierson, D. Ethylene and fruit softening. Food Quality and Safety, 2017, 1 (4), 253-267. Doi: 10.1093/fqsafe/fyx024
Unigarro, C. A., Flórez, C. P., Oliveros, C. E., & Cañón, M. Efecto de cuatro inhibidores de etileno en la maduración del fruto de café (Coffea arabica L.) durante precosecha. Revista Colombiana De Ciencias Hortícolas, 2018 ,12(2), 500-507. Doi: http://doi.org/10.17584/rcch.2018v12i2.7667
Vazquez, D., Almirón, N., Eyman, L., & Bello, F. Desverdizado: precauciones para su implementación. Revista INTA, 2020, 22, 24(3200), 1-7. Doi: https://www.aianer.com.ar/web/download/202005desverdizado_precauciones_para_implementacion.pdf
Vogel, J. P., Schuerman, P., Woeste, K., Brandstatter, I., & Kieber, J. J. Isolation and characterization of Arabidopsis mutants defective in the induction of ethylene biosynthesis by cytokinin. Genetics, 1998, 149(1), 417-427.
Zhu, X., Ye, L., Ding, X., Gao, Q., Xiao, S., Tan, Q.,… Li, X. Transcriptomic analysis reveals key factors in fruit ripening and rubbery texture caused by 1-MCP in papaya. BMC Plant Biol, Biomed central, 2019, 19(309), 1–22. Doi: https://doi.org/10.1186/s12870-019-1904-x
Binder, B. M. Ethylene signaling in plants. Journal of Biological Chemistry, 2020, 295(22), 7710-7725.
Cruz, J. D. L., Vela, G., Dorantes, L., & García, H. S. Efecto del etileno sobre el ACC y ACC oxidasa en la maduración de papaya'Maradol'. Revista fitotecnia mexicana, 2010 ,33(2), 133-140.
Escalona Contreras, V., Correa San Martín, J. González Olivares, A. Manejo postcosecha de tomates y pimientos fresco y de IV gama. Ciencias Agronomicas. Santiago de Chile. 2019, 1-106. https://libros.uchile.cl/1082
Fernandez‐Moreno, J. P., & Stepanova, A. N. Monitoring ethylene in plants: genetically encoded reporters and biosensors. Small Methods, 2019. 1900260. Doi: https://doi.org/10.1002/smtd.201900260
Florez, D., Gonzalez, P., Ruíz, D., & Uribe, C. Perspectivas tecnológicas y comerciales para el cultivo de piña en Colombia. Colección Análisis y Reflexiones en torno al Sector Agropecuario Perspectivas, 2020, 1(250047), 1–224. Doi: https://doi.org/http://hdl.handle.net/20.500.12324/36301
Gaikwad, K.K., Singh, S. & Negi, Y.S. Ethylene scavengers for active packaging of fresh food produce. Environ Chem Lett 18, 269–284 (2020). Doi: https://doi.org/10.1007/s10311-019-00938-1
Gómez G., C.A., A.O. Herrera A. y V.J. Flórez R. 2017. Consideraciones sobre factores que in uyen en la longevidad poscosecha de ores de corte. En: Flórez R., V.J. (Ed.). Consideraciones sobre producción, manejo y poscosecha de ores de corte con énfasis en rosa y clavel. Bogotá: Editorial Universidad Nacional de Colombia. pp. 191-212
Guacaneme, C. M. B., Soledad, M. C. R., López, H. E. B., & Moreno, G. A. L. (2015). Tipificación de diferentes estados de madurez del fruto de agraz (Vaccinium meridionale Swartz). Revista Facultad Nacional de Agronomía-Medellín, 2015, 68(1), 7521-7531.
Goukh, A. 1-methylcyclopropene ( 1-MCP ) a breakthrough to delay ripening and extend shelf-life of horticultural crops . University of Khartoum, 2013, 21(2), 172–196.
Herrera, L. (2019). Plantas editadas en el genoma. AGROCIENCIA - Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajuato (UPIIG). 53, 1139–1159.
Iáñez, E. (2007). Biotecnología y sociedad. Trabajo doctoral. Universidad de Granada. Facultad de Ciencias. https://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/biotecno.htm
Ibarra delgadillo, J. A. (2016). Variabilidad genotipica de nanche (byrsonima crassifolia l.) Y manejo poscosecha de frutos tratados con 1-mcp. Trabajo de fin de master. Universidad autónoma de Nayarit. http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/1344
Iguarán, E. J. C., & Alzate, O. A. T. Hallazgos de la biosíntesis del etileno en frutas climatéricas y de los factores que afectan la ruta metabólica. Alimentos Hoy, 2014, 22(31), 46-63. Doi: http://hdl.handle.net/10839/1683
Ijaz, S. (2016). Molecular biology of ethylene, a review. Molecular Plant Breeding, 2016, 7, 16. Doi: 10.5376/mpb.2016.07.0016
Jiménez-Zurita, J. O., Balois-Morales, R., Alia-Tejacal, I., Juárez-López, P., Jiménez-Ruíz, E. I., Sumaya-Martínez, M. T., & Bello-Lara, J. E. (2017). Tópicos del manejo poscosecha del fruto de guanábana (Annona muricata L.). Revista mexicana de ciencias agrícolas, 8(5), 1155-1167.
Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormonas y reguladores del crecimiento: etileno, ácido abscísico, brasinoesteroides, poliaminas, ácido salicílico y ácido jasmónico. Fisiología vegetal. Ediciones Universidad de La Serena, La Serena, Chile.
Kader, A. A., Pelayo-Zaldivar, C., Adaskaveg, J. E., Arpaia, M. L., Barrett, D. M., Bruhn, C. M.,... & Forster, H. (2007). Tecnologia postcosecha de cultivos: Hortofruticolas. Universidad de California, California (EUA).
Lopez, C. (2019). Como usar el etileno en el desverdizado de cítricos. Portal Frutícola. Recuperado el 26 de Agosto 2020. Tomado de https://www.portalfruticola.com/noticias/2019/01/17/como-usar-el-etileno-en-el-desverdizado-de-citricos/
López-Velasco, A., Cruz-Medina, J. D. L., León-García, E., García-Galindo, H. S., & Vázquez-Hernández, M. V. (2018). Aplicación de tratamientos hidrotérmico, fungicida y cera sobre el oscurecimiento superficial en guanábana. Revista mexicana de ciencias agrícolas, 9(5), 1075-1081.
Maldonado Astudillo, Y. I., Jiménez Hernández, J., & Salazar López, R. Fisiología y tecnología postcosecha del chile habanero (Capsicum chinense Jacq.). 2020, 1(39070), 279–289. Doi: http://ri.uagro.mx/handle/uagro/1655
Martínez González, M. E. (2019). Análisis De Expresión Diferencial De Genes Durante La Maduración Del Fruto De Guanábana (Amona Muricata L.) En Manejo Postcosecha. Tesis doctoral. Universidad autónoma de nayarit. http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/2287
Martella, V. (2011). Biotecnología aplicada a la agricultura. Instituto de Biología Molecular de Barcelona. Centro de Investigación y Desarrollo (CID). Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Barcelona. http://biblio3.url.edu.gt/Libros/2011/la_bioAgro.pdf
Méndez, S., & Mondino, P. Medidas para conservar fruta y hortalizas control biológico postcosecha. Horticultura Internacional, 2017, 8(19), 29–36.
Monroy-Gutiérrez, T. Respiración, etileno y metabolitos anaerobios de tuna, xocotuna y xoconostle en poscosecha. Revista de la Facultad de Agronomia de la Universidad del Zulia, 2017,34(1), 2.
Pereira, L. (2018). Genetic dissection of fruit quality and ripening traits in melon. Tesis doctoral. Universitat Autònoma De Barcelona. https://ddd.uab.cat/record/201529
Portal, O., Rodríguez, E. A., Gallardo, J., Bacallao, N., Darías, A. L., Gómez, R., & Jimenez, E. (2003). Obtención de plantas transgénicas de papaya var Maradol Roja con un gen de ACC oxidasa en antisentido. Biotecnología Vegetal, 3(2), 101–104.
P. Saldívar. (2017). Senescencia, acción del etileno y conservación de flores cortadas. Trabajo de fin de grado. Universidad autónoma del estado de México. http://ri.uaemex.mx/handle/20.500.11799/67263.
Ramos. (2016). “Etefón en frutas y hortalizas, Control y Prevención”. Agq Labs. http://www.agq.com.es/doc-es/etefon-frutas-hortalizas-control-prevencion
Sánchez Morales, J. C. (2018). Evaluación en Yuca (Manihot Esculenta Crantz) de Genes Involucrados en la Ruta Metabólica del Etileno Frente al Estrés Ocasionado por Mononychellus Tanajoa (Acari: Tetranychidae). Tesis doctoral. Universidad de los llanos. https://repositorio.unillanos.edu.co/handle/001/1470
Serek, M. (2006). Tecnologías de poscosecha para extender la vida útil de cultivos ornamentales. Revista internacional de tecnología e innovación poscosecha, 1(10:1504), 9–11.
Silva, I. (2020). Etileno e o florescimento de coffea arabica: identificação in silico e análise da expressão gênica da via de biossíntese e sinalização em resposta ao déficit hídrico, reidratação e ação do 1-metilciclopropeno. Trabajo de fin de master. Universitária da UFLA. http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/39576
Soplopuco, Y., & Ugaz, S. (2020). Control de la maduración del fruto de palta (persea americana) en la variedad fuerte, en tres estadios de madurez. Trabajo de fin de grado. Universidad Señor de Sipán. http://repositorio.uss.edu.pe/handle/uss/6621
Torres de los Santos, R. (2014). Papel de la interacción del etileno y el fósforo como agentes reguladores de la formación de microrriza arbuscular en tomate. Tesis doctoral, Universidad de Granada. https://digibug.ugr.es/bitstream/handle/10481/35213/24464971.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Torres, Y. (2018). Comportamiento Morfológico – Reproductivo De Plukenetia Volubilis L., Sometido A Radiación Gamma (Co60) Y Etil Metanosulfonato. Trabajo de fin de grado. Universidad nacional de san Martín – Tarapoto. http://repositorio.unsm.edu.pe/bitstream/handle/11458/3286/AGRONOMIA%20-%20Yeltsin%20Torres%20Torres.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Tucker, G., Yin, X., Zhang, A., Wang, M., Zhu, Q., Liu, X., ... & Grierson, D. Ethylene and fruit softening. Food Quality and Safety, 2017, 1 (4), 253-267. Doi: 10.1093/fqsafe/fyx024
Unigarro, C. A., Flórez, C. P., Oliveros, C. E., & Cañón, M. Efecto de cuatro inhibidores de etileno en la maduración del fruto de café (Coffea arabica L.) durante precosecha. Revista Colombiana De Ciencias Hortícolas, 2018 ,12(2), 500-507. Doi: http://doi.org/10.17584/rcch.2018v12i2.7667
Vazquez, D., Almirón, N., Eyman, L., & Bello, F. Desverdizado: precauciones para su implementación. Revista INTA, 2020, 22, 24(3200), 1-7. Doi: https://www.aianer.com.ar/web/download/202005desverdizado_precauciones_para_implementacion.pdf
Vogel, J. P., Schuerman, P., Woeste, K., Brandstatter, I., & Kieber, J. J. Isolation and characterization of Arabidopsis mutants defective in the induction of ethylene biosynthesis by cytokinin. Genetics, 1998, 149(1), 417-427.
Zhu, X., Ye, L., Ding, X., Gao, Q., Xiao, S., Tan, Q.,… Li, X. Transcriptomic analysis reveals key factors in fruit ripening and rubbery texture caused by 1-MCP in papaya. BMC Plant Biol, Biomed central, 2019, 19(309), 1–22. Doi: https://doi.org/10.1186/s12870-019-1904-x
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2021-12-31
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Gavin , C., Barzallo , D., Vera, H., & Lazo , R. (2021). Literature review: Ethylene in post-harvest, technologies for its management and control. Ecuadorian Science Journal, 5(4), 163-178. https://doi.org/10.46480/esj.5.4.179
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