Investigadores australianos de la Universidad de Adelaida han identificado un gen de trigo natural que, cuando se desactiva, elimina la autopolinización pero aún permite la polinización cruzada, lo que abre el camino para la reproducción de trigos híbridos de alto rendimiento.
por la Universidad de Adelaida
Publicado en la revista Nature Communications , y en colaboración con la compañía de genética de plantas con sede en EE. UU. DuPont Pioneer, los investigadores dicen que este descubrimiento y la tecnología de mejoramiento asociada tienen el potencial de cambiar radicalmente la forma en que se cultiva el trigo en Australia e internacionalmente.
“El trigo es el cultivo más cultivado en el mundo y proporciona alrededor del 20 % de las calorías y proteínas totales de los alimentos a la población mundial”, dice el Dr. Ryan Whitford, líder del programa de trigo híbrido de la Escuela de Agricultura, Alimentos y Vino de la Universidad de Adelaide.
“Pero para satisfacer la mayor demanda de alimentos a partir del crecimiento de la población mundial previsto, su producción debe aumentar en un 60 % para 2050. Una de las opciones más prometedoras para satisfacer esta demanda es que los agricultores cultiven variedades híbridas de trigo, que pueden ofrecer un 10 a 15 % de aumento del rendimiento en relación con las variedades obtenidas de forma convencional que se encuentran actualmente en el mercado”.
En Australia, el trigo híbrido probablemente serviría mejor a los productores de trigo en las zonas de mayor rendimiento y alta precipitación a lo largo de la costa este, pero los híbridos también podrían proporcionar una mejor estabilidad del rendimiento en las regiones de cultivo más desafiantes de Australia.
Los trigos híbridos resultan de cruces entre dos líneas de trigo puro cuidadosamente seleccionadas. El desafío para producir trigo híbrido, sin embargo, está en el mejoramiento y la multiplicación comercial de la semilla progenitora híbrida . El trigo se autopoliniza, mientras que la producción de semillas híbridas requiere una polinización cruzada a gran escala.
“Los híbridos se usan ampliamente para los cereales maíz (o maíz) y arroz, pero desarrollar un sistema híbrido viable para el trigo harinero ha sido un desafío debido a la complejidad del genoma del trigo “, dice el Dr. Whitford. “Ahora hemos identificado un gen necesario para la polinización cruzada en el trigo que se puede usar en la producción a gran escala y de bajo costo de las líneas de mejoramiento parental necesarias para la producción de semillas híbridas de trigo”.
En los Estados Unidos, DuPont Pioneer ha desarrollado una tecnología de mejoramiento innovadora para el maíz llamada Tecnología de producción de semillas (SPT) que se utiliza para aumentar las líneas de mejoramiento parental para la producción de híbridos.
“El gen de la polinización está ‘biológicamente contenido’ en el proceso de reproducción y no pasa de la etapa de abuelo en la producción de la semilla híbrida para el usuario final”, dice el Dr. Marc Albertsen, director de investigación de DuPont Pioneer. “Este gen de polinización identificado es el paso clave para una tecnología similar para el trigo y podría aumentar drásticamente la eficiencia de la producción de semillas híbridas de trigo “.
Más información: Elise J. Tucker et al, Identificación molecular del gen de fertilidad masculina de trigo Ms1 y sus perspectivas para la reproducción híbrida, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-00945-2
