Los investigadores han identificado por primera vez varios genes en la cebada que podrían conducir a cosechas de mayor rendimiento.
por Jessica Stanley, Universidad de Adelaida
La investigación se llevó a cabo en el Instituto de Investigación Waite de la Universidad de Adelaida e implicó el uso de técnicas genéticas y biología molecular para examinar varios mutantes multiovarios históricos de cebada y determinar qué genes aumentan la fertilidad y hacen que las plantas sean más receptivas a la polinización cruzada.
«Aunque las variedades mutantes parecían bastante similares al cultivarse en invernadero, descubrimos que un tipo era más fértil que los demás y capaz de producir hasta tres veces más semillas que las demás plantas», explicó la investigadora principal, la Dra. Caterina Selva, quien realizó el trabajo como parte de sus estudios de doctorado en la Facultad de Agricultura, Alimentación y Vino de la Universidad de Adelaida.
«Los genes de esa variedad mutante de cebada podrían ser la clave para aumentar el rendimiento de los cultivos de cereales».
Los mutantes multiováricos de cebada presentan características notables en comparación con las variedades típicas de cebada australiana, ya que producen órganos reproductores femeninos adicionales en cada flor. Se descubrieron en la década de 1980, pero esta es la primera vez que se identifican los genes responsables del aumento de la fertilidad.
El Dr. Selva cree que estas secuencias obtenidas de las variedades mutantes podrían utilizarse para modificar la estructura de la flor de la cebada convencional, haciéndola más receptiva al cultivo híbrido.
«Al mezclar el mutante con otras variedades de cebada, podemos crear cultivos más fuertes y resistentes que produzcan mayores rendimientos incluso en los entornos más difíciles», afirmó.
Este proceso de mejora, conocido como vigor híbrido, ya se utiliza con éxito en el maíz y el arroz.
Depende de la polinización cruzada, lo cual es un desafío para el trigo y la cebada debido a la estructura de la flor.
«Esta investigación es un ejemplo de cómo la modificación de un gen puede tener un efecto positivo en el rendimiento del grano. Podemos superar las barreras a la polinización cruzada utilizando las plantas mutadas más fértiles para producir cebada más fuerte y en mayor cantidad», afirmó el autor principal, el profesor asociado Matthew Tucker, de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Vino de la Universidad de Adelaida.
«Esto es aún más importante frente a la rápida urbanización, los mercados internacionales volátiles y las condiciones climáticas extremas , que dificultan aún más el cultivo de cebada», afirmó.
Australia produce poco más de nueve millones de toneladas métricas de cebada cada año, la mayoría de las cuales se exportan a Asia.
Es uno de los cultivos más cultivados del país y cubre alrededor de 4 millones de hectáreas de tierra desde el sur de Queensland hasta Australia Occidental.
La investigación fue publicada en el Journal of Experimental Botany y podría utilizarse para ayudar a mejorar la industria agrícola tanto a escala nacional como mundial.
«Estos hallazgos constituyen un paso prometedor para facilitar el mejoramiento de híbridos en trigo y cebada y, en última instancia, aumentar el rendimiento del grano», afirmó el Dr. Selva.
«Podría allanar el camino hacia una mayor seguridad alimentaria y un futuro agrícola más sostenible».
Más información: Caterina Selva et al., HvSL1 y HvMADS16 promueven la identidad de los estambres para restringir la formación de ovarios múltiples en la cebada, Journal of Experimental Botany (2023). DOI: 10.1093/jxb/erad218
