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El descubrimiento de genes de cultivos llega a la raíz de la seguridad alimentaria

El descubrimiento de genes de cultivos llega a la raíz de la seguridad alimentaria
Crédito: Universidad de Queensland

Investigadores de la Universidad de Queensland han descubierto que un gen clave que controla el tiempo de floración en los cultivos de trigo y cebada también dirige el crecimiento de las raíces de la planta.


por la Universidad de Queensland


El líder del proyecto, el Dr. Lee Hickey de la Alianza de Queensland para la Agricultura y la Innovación Alimentaria (QAAFI) dijo que el descubrimiento fue un gran avance en la comprensión de la genética del desarrollo de las raíces y podría impulsar la seguridad alimentaria al permitir a los investigadores producir cultivos mejor adaptados a una variedad de entornos.

«El trigo y la cebada son cultivos antiguos y los seres humanos los han cultivado durante miles de años», dijo el Dr. Hickey.

«A lo largo de los años, los agricultores y, más recientemente , los fitomejoradores han logrado un progreso significativo en la selección de rasgos sobre el suelo, pero han ignorado en gran medida la ‘mitad oculta’ de la planta: sus raíces.

«Nuestro descubrimiento de que el gen VRN1, que se sabe que regula la floración en los cultivos de trigo y cebada, también juega un papel en la capacidad de la planta para responder a la gravedad, dirigiendo así el crecimiento de las raíces y determinando la forma general del sistema radicular».

El Dr. Hickey dijo que esta información inesperada sobre las funciones subterráneas del gen VRN1 tiene importantes implicaciones para optimizar los cultivos de cereales, ya que las variedades de cultivos con sistemas de raíces mejorados podrían mejorar drásticamente la productividad agrícola.

El descubrimiento de genes de cultivos llega a la raíz de la seguridad alimentaria
Crédito: Universidad de Queensland

«Una variante particular de VRN1 en la cebada, conocida como el alelo Morex, indujo simultáneamente la floración temprana y mantuvo un sistema de raíces ‘empinado, barato y profundo'», dijo el Dr. Hickey.

«Esto es emocionante porque el tiempo de floración es un factor clave para el rendimiento y el gen VRN1 parece ofrecer un mecanismo dual que no solo podría aumentar el rendimiento del cultivo, sino también mejorar la adquisición de agua y nutrientes a través de un sistema de raíces más profundo y eficiente».

El descubrimiento del gen raíz fue parte de una colaboración internacional con un equipo de científicos de la Universidad Justus Liebig en Alemania, dirigido por el profesor Rod Snowdon. El grupo en Alemania proporcionó información sobre la participación del gen en la configuración del desarrollo de las raíces de los trigos de invierno cultivados en toda Europa, así como la validación del comportamiento de enraizamiento en ensayos de campo.

Otro colaborador fue el Dr. Ben Trevaskis de CSIRO que proporcionó importantes materiales experimentales de trigo y cebada críticos para validar el papel del gen en el desarrollo de las raíces.

La estudiante de doctorado Hannah Robinson, junto con el Dr. Kai Voss-Fels, quien recientemente se unió a QAAFI como investigador, fueron los primeros autores conjuntos del estudio publicado esta semana en la revista de alto impacto Molecular Plant.

«Si bien nuestro descubrimiento es emocionante, se necesita más investigación para identificar otros genes clave involucrados para optimizar eficazmente el crecimiento de raíces en cultivos futuros para los agricultores», dijo la Sra. Robinson.

«Además, necesitamos determinar la arquitectura del sistema de raíces preferida para las diferentes regiones de cultivo, lo que ayudará a los fitomejoradores a desarrollar cultivos más productivos, a pesar de la mayor variabilidad de los climas futuros», dijo.


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