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Enderezar las raíces rizadas captura el carbono y evita el estrés por sequía


Los investigadores han descubierto un nuevo gen en la cebada y el trigo que controla el ángulo de crecimiento de las raíces en el suelo, abriendo la puerta a nuevas variedades de cereales con raíces más profundas que son menos susceptibles a la sequía y al estrés nutricional, mitigando así los efectos del cambio climático.


por la Universidad de Adelaida


«El ángulo en el que las raíces de la cebada crecen en el suelo les permite capturar agua y nutrientes de diferentes capas del suelo«, dijo la Dra. Haoyu (Mia) Lou de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Vino de la Universidad de Adelaida, quien fue la primera autora conjunta. sobre el estudio

«Las raíces poco profundas permiten que las plantas capturen fosfato y agua superficial , mientras que las raíces más profundas y rectas pueden estabilizar el rendimiento al acceder a nitratos y aguas más profundas; también pueden enterrar carbono más profundamente en el suelo».

Trabajando junto con científicos del Reino Unido, Italia, Alemania y los EE. UU., el equipo identificó un nuevo gen llamado gravitropismo mejorado 1 (EGT1) en la cebada.

«Al identificar los genes que controlan el ángulo de crecimiento de las raíces, podemos ayudar en gran medida a los esfuerzos para desarrollar cultivos que se adapten mejor a tipos de suelo específicos y sean más resistentes a las condiciones ambientales fluctuantes , lo que ayudará a mitigar la carga de carbono y contrarrestar los efectos del cambio climático», dijo el Dr. .Lou

«Descubrimos que los mutantes que carecen de la función del gen EGT1 exhiben un ángulo de crecimiento más pronunciado en todas las clases de raíces.

«Sorprendentemente, las raíces se comportan como si fueran demasiado sensibles a la gravedad: no pueden crecer hacia afuera de la planta y, en cambio, crecen hacia abajo».

Diseñar raíces para alcanzar nuevas profundidades podría ayudar al almacenamiento de carbono en el suelo
Imagen de escaneo de microtomografía computarizada de rayos X de raíces Morex (tipo salvaje) y egt1 (mutante) en el suelo, que muestra diferencias importantes en el ángulo de crecimiento de la raíz seminal. Las raíces mutantes muestran un fenotipo de raíz más pronunciado en comparación con el tipo salvaje. Crédito: Dr. Riccardo Fusi, Universidad de Nottingham.

Los agricultores australianos se enfrentan a una amplia gama de riesgos, pero están especialmente expuestos a la variabilidad del clima, que tiene un efecto indirecto en los precios de las materias primas. Las sequías severas son frecuentes y prolongadas y las partes oriental y sudoriental del país se ven especialmente afectadas. Junto con el aumento de los costos de los fertilizantes y una mayor presión para lograr la sostenibilidad, existe una necesidad apremiante de desarrollar nuevas variedades de cultivos más capaces de capturar nutrientes, carbono y agua.

El coautor, el profesor asociado Matthew Tucker, director adjunto del Instituto de Investigación Waite, dijo: «Estos hallazgos fueron posibles gracias a tecnologías emocionantes como la tomografía computarizada de rayos X, que permite rastrear el crecimiento de las raíces en el suelo . Podrían ayudar de inmediato a los mejoradores de cereales a seleccionar variedades con raíces más rectas de sus reservas genéticas, o ayudar en el desarrollo y despliegue de nuevos alelos EGT1 en un futuro próximo».

El Dr. Lou realizó la investigación como parte de un doctorado conjunto. programa con la Universidad de Nottingham, Reino Unido. Los hallazgos del equipo han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).


Más información: El ángulo de la raíz se controla en los cultivos de cereales empleando un mecanismo antigravitrópico, 

Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2201350119 .



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