El xilema es responsable de llevar agua y nutrientes desde las raíces hasta las copas de las plantas. El grado de conectividad de la red de xilema puede afectar su eficiencia y seguridad hidráulica. Un alto grado de conectividad puede actuar como respaldo en caso de lesiones y promueve el intercambio de nutrientes entre los órganos de las plantas. Sin embargo, también permite que los patógenos y la embolia se propaguen más fácilmente. Las redes de xilema sectorizadas están peor conectadas. Las plantas sectorizadas tienen diámetros de conductos y árboles de primavera más grandes, menor densidad de conductos, mayor aislamiento de conductos y menor flujo lateral. Esto puede afectar la asignación de recursos dentro de la planta y contribuir a la falta de uniformidad en la calidad y producción de la fruta en los sistemas de cultivo.

En su nuevo estudio publicado en AoBP, McElrone et al. investigar el efecto de la anatomía del xilema y la sectorización hidráulica en la producción de frutos de vid. Los autores combinaron mediciones de flujo de savia e infusión de tintes específicos de xilema para documentar el área conductora funcional y las vías de flujo desde las raíces hasta los brotes de las variedades de vid Thompson Seedless de 20 años y Chardonnay de 8 años en California. También utilizaron microtomografía computarizada (microCT) para comprender mejor la estructura 3D del xilema.

Vid que exhibe sectorialidad hidráulica, donde el transporte de colorante inyectado en el xilema (resaltado en la imagen de la sección transversal del tronco) se limita a una pequeña porción del dosel total (delineado en línea discontinua roja) y frutos adheridos a estos brotes. La evidencia del tinte en los racimos de frutas se puede ver en la imagen de la sección transversal del raquis del racimo en el recuadro superior. Crédito de la imagen: McElrone et al.

En su trabajo, el xilema de la vid exhibió una sectorización hidráulica, donde el transporte se limitó a paquetes discretos del tejido vascular conductor de agua. Las observaciones anatómicas detalladas mostraron que el tejido del xilema era capaz de suministrar agua a cualquier parte de la copa de la vid, pero funcionaba de manera sectorial debido a la alta permeabilidad axial entre los órganos de un lado de la vid.

El tinte inyectado en el agua del xilema de la vid reveló que estas rutas de flujo preferenciales conectaban, en algunos casos, raíces individuales con las hojas y racimos de frutas en solo unos pocos tallos. Es probable que la sectorización contribuya a la variabilidad de la fruta dentro de la vid. Los resultados del estudio brindan información para el manejo comercial de viñedos que tiene como objetivo maximizar la uniformidad de la fruta en la cosecha. Específicamente, se concluyó que la poda anual puede inducir la sectorización en lo que de otro modo sería una planta integrada.