Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea y el Instituto Volcani revoluciona la forma en que los científicos descubren los secretos de la resiliencia del trigo.
por la Universidad Hebrea de Jerusalén
Mediante el uso de drones equipados con cámaras térmicas e hiperespectrales avanzadas, el equipo ha descubierto un método más rápido y preciso para identificar variedades de trigo que prosperan en climas cálidos y secos, una prioridad urgente ante la inseguridad alimentaria mundial y el cambio climático.
El estudio, dirigido por el candidato a doctorado Roy Sadeh, bajo la supervisión del Dr. Ittai Herrmann y el Prof. Zvi Peleg del Instituto Robert H. Smith de Ciencias Vegetales y Genética en Agricultura de la Universidad Hebrea, publicado recientemente en Computers and Electronics in Agriculture , utilizó vuelos de drones sobre experimentos de trigo ubicados en el refugio antilluvia en la instalación de investigación y educación Pheno-IL para la fenómica del estrés de los cultivos para recopilar imágenes detalladas que capturaban tanto el calor emitido como la luz reflejada por las plantas.
Estas imágenes permitieron a los investigadores estimar la eficacia de las diferentes variedades de trigo para gestionar el agua a través de sus estomas, pequeños poros en las hojas que regulan la humedad y el intercambio de gases. También se registraron características como el índice de área foliar y el contenido de clorofila.
Con la ayuda de modelos de aprendizaje automático, el equipo de investigación analizó estos datos a lo largo de dos temporadas de cultivo. Vincularon con éxito estas características de la planta con regiones específicas del genoma del trigo, identificando 16 marcadores genéticos asociados a un mejor rendimiento en condiciones óptimas y de sequía . Estos marcadores se validaron posteriormente en un ensayo de campo.
«Hasta ahora, medir la conductancia estomática (la capacidad de la planta para regular el agua) era un proceso lento y requería herramientas manuales», afirmó Roy Sadeh, primer autor del estudio. «Este enfoque basado en drones ofrece una nueva forma rápida y eficaz de identificar plantas tolerantes a la sequía, sin tocarlas».
Los hallazgos ofrecen una vía práctica para los mejoradores que buscan desarrollar trigo de alto rendimiento y resiliente al clima. La integración de la tecnología de drones con el análisis genético podría acelerar drásticamente el mejoramiento, ayudando a la agricultura a adaptarse a la demanda mundial de alimentos y a las cambiantes condiciones ambientales.
La investigación involucró 300 genotipos diversos de trigo cultivados en condiciones óptimas y de sequía en un refugio de lluvia. El equipo utilizó modelos de máquinas de vectores de soporte para estimar las características de las plantas a partir de imágenes captadas por drones, logrando una mejora del 28 % en la precisión de la estimación del consumo de agua. Este estudio representa la primera vez que se utilizan mediciones de conductancia estomática basadas en drones para mapear marcadores genéticos en el trigo.
Mientras el cambio climático continúa afectando los sistemas alimentarios globales, innovaciones como esta ofrecen una poderosa vía para asegurar el futuro de la agricultura. Al combinar tecnología de vanguardia con conocimiento genético, esta investigación allana el camino para un desarrollo más rápido de variedades de trigo resistentes al calor, la sequía y otras presiones climáticas, contribuyendo así a garantizar la seguridad alimentaria para las generaciones futuras.
Más información: Roy Sadeh et al., La integración de imágenes hiperespectrales y térmicas mediante drones facilita la disección genética de la conductancia estomática del trigo, Computers and Electronics in Agriculture (2025). DOI: 10.1016/j.compag.2025.110411
