Un equipo internacional de investigación, dirigido por el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas de Cultivo (IPK), ha descubierto una mutación genética (PPD-H1) que provoca una floración más tardía de la cebada en regiones con días largos de primavera. Esto, en última instancia, permite una mayor producción.
por el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas de Cultivo
Los científicos analizaron extensas colecciones de cebada silvestre y domesticada para su estudio y demostraron que la mutación solo se manifestó en la cebada domesticada tras su cultivo inicial en el Levante meridional. Esto refuta las suposiciones previas sobre su lugar de origen. Los resultados se han publicado en la revista Theoretical and Applied Genetics .
Para su estudio, el equipo de investigación examinó una colección de más de 2000 plantas de cebada, compuesta por 940 variedades silvestres y 1110 variedades domesticadas de Hordeum vulgare. Los científicos centraron su análisis genético en la zona alrededor del gen PPD-H1. Secuenciaron esta región porque sospechaban la presencia de pequeños pero significativos cambios en el material genético de la planta, conocidos como polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), responsables del retraso en la floración.
Al mismo tiempo, midieron los tiempos de floración de estas plantas (es decir, el número de días hasta el encabezamiento) en ensayos de campo en varios lugares, mientras realizaban estudios de asociación de todo el genoma para identificar los genes que influyen en el tiempo de floración.
Además, el equipo de investigación realizó un estudio exhaustivo de 41 genotipos seleccionados en condiciones de día largo y día corto en un entorno controlado. Esto les permitió determinar la respuesta fenotípica a la duración del día. También examinaron una muestra de cebada de 6.000 años de antigüedad de la cueva de Yoram, en Israel, para identificar las formas más tempranas del alelo PPD-H1. Al comparar todos los datos con las características climáticas de los sitios de recolección, pudieron rastrear el origen y la propagación del gen.
El cambio genético que permite la floración tardía es la mutación SNP22. «Nuestros datos muestran claramente que este pequeño pero crucial cambio genético en el gen PPD-H1 desencadena el retraso de la floración en condiciones de día largo. Estudios anteriores dieron lugar a suposiciones diferentes, pero ahora hemos podido corregirlas», explica el Dr. Rajiv Sharma, primer autor del estudio.
El alelo PPD-H1, responsable de la floración tardía, se originó en la cebada silvestre que crecía, y todavía crece, en las regiones desérticas del sur del Levante, específicamente a lo largo de la costa oriental del mar Mediterráneo y sus alrededores.
«Esta importante característica solo surgió tras la domesticación inicial de la cebada, lo cual es sorprendente», afirma la Dra. Kerstin Neumann, jefa del grupo de investigación de Fenotipado Automatizado de Plantas del IPK. «No se trataba de una característica que la cebada cultivada tuviera desde el principio, sino de una adaptación posterior que le permitió extenderse a Europa».
Todas las variedades modernas de cebada de floración tardía se remontan a un ancestro común: el haplotipo H10. Este haplotipo original se encontró en 16 variedades de cebada silvestre, principalmente en Israel. Bajo la presión de la selección, estas variedades se multiplicaron y se extendieron rápidamente a medida que avanzaban hacia el norte de Europa. Esto permitió que la cebada creciera bien incluso en regiones más septentrionales con largos días de verano.
Más información: Rajiv Sharma et al., Sobre el origen del alelo ppd-H1 de floración tardía en la cebada, Genética Teórica y Aplicada (2025). DOI: 10.1007/s00122-025-04981-1
