Uno de los impulsores más importantes de la evolución de los cultivos surge de los cambios en la selección asociados con el cambio de plantas de un entorno natural altamente heterogéneo y biodiverso a un entorno de monocultivo homogéneo.
por el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas Cultivadas
La competencia por los recursos se ha considerado una fuerza predominante en la estructuración de las poblaciones de plantas bajo selección natural, favoreciendo a menudo a las plantas individuales más competitivas en un entorno particular.
La arquitectura y el comportamiento de los genotipos exitosos como plantas individuales difieren de los de los genotipos que prosperan en una comunidad. La aptitud individual de las plantas aumenta debido a rasgos «egoístas» que, al igual que en los humanos, pueden afectar negativamente el desempeño de la comunidad.
«La agricultura depende del desempeño de la comunidad», subraya el Prof. Dr. Thorsten Schnurbusch, jefe del grupo de investigación «Arquitectura vegetal» del Instituto IPK Leibniz. «Pero el entorno en el que se cultivan los cultivos, es decir, su ecología en el contexto agrícola, su agroecología, apenas se explora y se comprende menos. Es sorprendente lo poco que sabemos sobre las interacciones entre las plantas cultivadas en una comunidad densa del mundo real. «
Hoy en día, las plantas cultivadas se cultivan en rodales de alta densidad donde experimentan una disponibilidad de luz limitada debido a la sombra mutua. «Por lo tanto, al simular la sombra del dosel, podemos acercarnos a las condiciones que experimentan las plantas en rodales de alta densidad en el campo, lo que puede ser útil para estudiar y seleccionar plantas para un mayor rendimiento de grano», dice el Dr. Guy Golan, primer autor. del estudio actual. «Los comportamientos cooperativos y las inflorescencias altamente fértiles en un ambiente con poca luz y sombra son los más importantes para una próspera comunidad de cultivos de cereales».
Los investigadores encontraron que los comportamientos que fomentan la aptitud de una planta individual no son beneficiosos y, en algunos casos, perjudiciales para el desempeño de toda la comunidad. Los resultados se han publicado recientemente en Plant, Cell & Environment. como parte del número especial: Compensaciones en las respuestas de las plantas al medio ambiente.
Además, los investigadores dicen que los múltiples fenotipos obtenidos bajo sombra simulada podrían explicar mejor el desempeño comunitario del cultivo de trigo, y recomiendan el uso de sombra simulada en la obtención de cultivares de alto rendimiento.
«Tener conocimientos mucho más profundos sobre estas interacciones y comprender específicamente sus componentes moleculares y genéticos es muy importante para desarrollar plantas de cultivo más resistentes y eficientes en el uso de recursos para el futuro», afirma el Prof. Dr. Thorsten Schnurbusch. «Adoptar un enfoque genético agroecológico puede optimizar el rendimiento comunitario al adaptar mejor los cultivos a su entorno, ya sea como monocultivo o como mezcla».
Más información: Guy Golan et al, Explorando la compensación entre la aptitud individual y el desempeño comunitario de los cultivos de trigo usando sombra de dosel simulada, Plant, Cell & Environment (2022). DOI: 10.1111/pce.14499
