13C photoassimilate partitioning in sweet cherry (Prunus avium) during early spring

Stored reserves are critical for the early spring growth of reproductive and vegetative sinks in sweet cherry ( Prunus avium L.). To study the distribution of carbon storage reserves on new, highly productive hybrid rootstocks in sweet cherry, an experiment was established using 5-yr-old cv. ‘Regina’ on the semi-vigorous rootstock ‘Gisela®6’ (‘GI®6’). Using whole-canopy enclosure chambers, five trees were pulse-labeled three times with high levels of 13 CO 2 during the fall. At leaf drop, leaves, buds, wood, bark and roots were sampled for gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis. The storage organs with the highest percentages of excess 13 C atoms were the roots and the older wood in the trunks, branches and buds. During the spring, newly developing organs (flowers, immature fruits and leaves) were sampled weekly from bloom to stage III of fruit development for additional GC-MS analysis. 13 C-reserves were remobilized and partitioned to flowers, fruits and young leaves from before budbreak (side green stage) until 14 days after full bloom (DAFB). The isotopic composition differed significantly between phenological stages, and the highest 13 C levels in the growing sinks were detected between bloom and fruit set. The reproductive organs had the strongest sink activity until 14 DAFB, and competition with spur leaf sink activity was apparent. It is proposed that reserve source limitation may impact fruit set and spur leaf development, which may ultimately impact the availability of photoassimilate during the later stages of fruit growth. En cerezo dulce ( Prunus avium L.), las reservas de almacenaje son importantes para el crecimiento de sumideros reproductivos y vegetativos en temprano en primavera. Para estudiar la distribucion de reservas de almacenaje carbonadas en portainjertos hibridos altamente productivos, se realizo un experimento utilizando arboles del cv ‘Regina’ injertados en el portainjerto semivigoroso ‘Gisela®6’ (‘GI®6’). La copa completa de cinco arboles fue encerrada con camaras transparentes de Mylar® para luego ser enriquecidos con altos niveles de 13 CO 2 en tres ocasiones durante el otono. Al estado fenologico de caida de follaje, yemas, hojas, madera, corteza y raices fueron muestreadas para ser analizadas mediante cromatografia de gases y espectrometria de masa. Los organos de almacenaje con los mayores niveles del parametro Exceso Atom 13 C (%) fueron raices, madera mas vieja del tronco y ramas y yemas. Durante primavera organos en desarrollo (flores, frutos inmaduros y hojas) fueron muestreados semanalmente desde floracion hasta Fase III de desarrollo de fruto para un analisis usando cromatografia de gases y espectrometria de masa. La composicion isotopica fue significativamente diferente entre organos y estados fenologicos. Los mayores niveles de 13 C en sumideros en desarrollo fueron detectados entre floracion y cuaja frutal. Los organos reproductivos tuvieron las mayor actividad sumidero hasta 14 (dias despues de plena flor, DDPF) compitiendo con las hojas de dardos. Segun lo observado, se propone que una limitacion en las reservas de almacenaje impactaria la cuaja de fruta y el desarrollo de area foliar, lo cual en definittiva afectaria la disponibilidad de fotoasimilados durante estados fenologicos mas tardios en el periodo de desarrollo de frutos en cerezo dulce.