Investigadores del Instituto de Agricultura de la Universidad de Australia Occidental y del Instituto Roslin de la Universidad de Edimburgo han descubierto que los altos niveles de diversidad genética y genes dominantes en cultivos de cereales como el trigo, la cebada o el arroz conducen a la producción de mayores rendimientos en variedades híbridas.
por la Universidad de Australia Occidental
El estudio, publicado en Scientific Reports , utilizó simulación por computadora para estudiar cómo la diversidad genética afectaba el rendimiento de las variedades híbridas en cultivos autopolinizadores.
El profesor Wallace Cowling, del Instituto de Agricultura de la UWA, dijo que las variedades híbridas tendían a producir mayores rendimientos de grano que las variedades parentales, pero los híbridos no tenían tanto éxito en los cultivos autopolinizantes como en los cultivos polinizantes cruzados.
«En cultivos con polinización cruzada, como el maíz, las variedades híbridas producen el doble de rendimiento de grano que las variedades parentales», dijo el profesor Cowling.
«Sin embargo, este no es el caso de los cultivos autopolinizantes como el trigo, la cebada o el arroz, donde las variedades híbridas suelen producir solo entre un 10 y un 15 por ciento más de rendimiento de grano en comparación con sus progenitores».
Con el objetivo de mejorar el rendimiento de las variedades híbridas, el equipo de investigación modeló diferentes escenarios de mejoramiento.
«Los híbridos de maíz modernos son el resultado de cruces entre dos grupos de reproducción híbrida bien conocidos, por lo que modelamos el desarrollo de grupos de reproducción híbrida en cultivos autopolinizadores «, dijo el profesor Cowling.
«Descubrimos que no importaba cómo se iniciara el proceso de reproducción: los grupos de reproducción híbrida se desarrollaban rápidamente después de unas cuantas generaciones de reproducción híbrida simulada.
«Sin embargo, las futuras variedades híbridas exitosas solo se lograron cuando el material de mejoramiento inicial tenía altos niveles de diversidad genética y genes dominantes».
El próximo paso para los investigadores será identificar genes con altos niveles de dominancia y aplicar esto al mejoramiento de variedades híbridas.
«Al hacer esto podríamos mejorar el rendimiento de las variedades híbridas, lo que tendría importantes beneficios para los agricultores australianos e internacionales y para la futura producción mundial de alimentos», afirmó el profesor Cowling.
Más información: Wallace A. Cowling et al. Simulación in silico del rendimiento futuro de híbridos para evaluar la formación de pools heteróticos en un cultivo autopolinizante, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-61031-0
