El fenómeno de cambio de color en las flores de hortensia, especialmente en Hydrangea macrophylla, constituye un ejemplo clásico de cómo las condiciones edáficas pueden modular la expresión fenotípica de un carácter ornamental. Dicho cambio se debe principalmente a la interacción entre pigmentos flavonoides, en particular las antocianinas, y la disponibilidad de iones metálicos, especialmente aluminio (Al³⁺), en función del pH del sustrato.
Las antocianinas son pigmentos hidrosolubles responsables de una amplia gama de colores en plantas, desde el rojo hasta el azul. En hortensias, la antocianina predominante es el delphinidina-3-glucósido, cuya tonalidad se ve modificada al formar complejos con Al³⁺. La presencia o ausencia de estos complejos determina el espectro cromático observable en los sépalos estériles.
El pH del suelo juega un papel central, ya que regula la solubilidad y movilidad del aluminio:
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En suelos ácidos (pH < 6), el Al³⁺ se encuentra soluble y disponible para la absorción radicular. Una vez translocado a los tejidos florales, se une a las antocianinas, desplazando el color hacia tonalidades azules.
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En suelos alcalinos (pH > 7), el Al³⁺ queda precipitado o fijado en compuestos insolubles, lo que limita su absorción. Bajo estas condiciones, las antocianinas no forman complejos metálicos y predominan tonalidades rosadas o rojizas.
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En condiciones neutras (pH cercano a 7), la disponibilidad de aluminio es parcial, permitiendo la coexistencia de formas libres y complejas de antocianinas, lo que genera tonalidades intermedias o púrpuras.
Este fenómeno no depende únicamente del pH y del aluminio. Factores adicionales como la genética de la variedad cultivada, el contenido de nutrientes (particularmente fósforo, que puede inmovilizar el Al³⁺), así como mecanismos epigenéticos (e.g., metilación del ADN), influyen en la regulación de genes clave de la ruta biosintética de flavonoides, modulando la acumulación y estabilidad de antocianinas en los sépalos.
Investigaciones transcriptómicas recientes han demostrado que el cultivo de hortensias bajo pH ácido induce una expresión diferencial de genes implicados en la biosíntesis de antocianinas, como CHS, DFR, ANS, F3′5′H y FLS, promoviendo una mayor acumulación de pigmentos en combinación con la presencia de Al³⁺ (Chen et al., 2023). Por otro lado, se ha documentado que las variaciones en el pH del sustrato pueden inducir modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN, que también impactan en la regulación de genes relacionados con el color floral (Anaya-Covarrubias et al., 2019).
En conjunto, el cambio de color en hortensias es un fenómeno multifactorial que combina procesos fisicoquímicos (solubilidad de aluminio), bioquímicos (formación de complejos antocianina-Al³⁺) y moleculares (expresión génica y regulación epigenética). Esto convierte a H. macrophylla en un modelo interesante para el estudio de la interacción entre factores ambientales y mecanismos de regulación genética en plantas ornamentales.
Referencias
Anaya-Covarrubias, J.J., Mora-Aguilera, G., Nava-Díaz, C., et al. (2019). Hydrangea DNA Methylation Caused by pH Substrate Changes to Modify Sepal Colour. Agronomy, 9(12), 871.
Chen, Y., Zhang, Z., Tang, X., et al. (2023). Comparative Transcriptome Analysis Unveils the Molecular Mechanism Underlying Sepal Colour Changes under Acidic pH Substratum in Hydrangea macrophylla. Frontiers in Plant Science.
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