Los relojes circadianos del trigo pueden proporcionar una ventana al contenido de nutrientes y al ciclo de vida de la planta, según una nueva investigación que podría mejorar la producción agrícola y la resiliencia de los cultivos en un clima cambiante.
por la Universidad de Melbourne
Publicado en New Phytologist , un estudio dirigido por la Universidad de Melbourne descubrió que, al igual que en los humanos, los ritmos circadianos del trigo australiano difieren entre variedades y se aceleran con la edad, con impactos potencialmente de amplio alcance en la regulación de los procesos biológicos.
Al probar si el ritmo interno del trigo puede afectar aspectos de la salud y la producción de los cultivos, los investigadores anticipan que los hallazgos pueden contribuir a un concepto científico emergente llamado cronocultura, que explota la comprensión de los ritmos biológicos en las plantas para mejorar la producción agrícola .
Una parte clave del estudio fue medir el momento de la senescencia de las hojas en las plantas de trigo , que es un proceso natural de envejecimiento que extrae nutrientes de las hojas y los redistribuye en los granos en desarrollo.
Mike Haydon, profesor asociado de la Facultad de Biociencias de la Universidad de Melbourne, dijo que se descubrió una fuerte relación entre los ritmos circadianos del trigo, el momento de la senescencia y el contenido de nutrientes del grano.
«A partir de esto, proponemos que midiendo los ritmos circadianos en las variedades de trigo podemos estimar la tasa del ciclo de vida de la planta», dijo el profesor asociado Haydon.
«Nuestros hallazgos nos indican que pequeños cambios en los ritmos internos de las plantas de trigo pueden tener consecuencias en la calidad del grano».
Curiosamente, los investigadores encontraron evidencia de que los «guardianes biológicos» dentro de algunas plantas de trigo podrían no ser óptimamente adecuados para su entorno de crecimiento.
«Algunas variedades de trigo podrían experimentar lo que efectivamente podemos considerar como un jetlag crónico para las plantas, lo que, como se puede imaginar, tendría consecuencias negativas para la salud y la producción de los cultivos», dijo el profesor asociado Haydon.
El reloj circadiano de las plantas no solo controla la senescencia y la floración. También interviene en las respuestas al estrés, la fotosíntesis y el metabolismo.
El coautor Dr. Christopher Buckley, de la Universidad de Melbourne, dijo que existen muchas aplicaciones potenciales de la cronocultura, particularmente a medida que cambia el clima.
El aumento de las temperaturas globales hará que algunas regiones cultivables del mundo sean inadecuadas para la agricultura, mientras que otras podrían, a su vez, volverse más aptas para el crecimiento. En ambos casos, las características ambientales están cambiando, y es entonces cuando la cronocultura puede ser útil, afirmó el Dr. Buckley.
«Aumentar el conocimiento científico sobre cómo funciona el reloj circadiano en las plantas podría ayudar a los cultivadores a producir más rápidamente cultivares mejor adaptados para ser cultivados en diferentes latitudes».
Al realizar esta investigación, el equipo espera no solo generar un mejor conocimiento científico de las plantas de trigo, sino también sembrar las semillas para cultivos más resilientes y productivos en un futuro climático incierto.
Los investigadores ahora están estudiando un conjunto más amplio de cultivares de trigo en busca de ritmos circadianos y características agrícolas para identificar los genes más importantes que subyacen a esta variación.
«A partir de estas diversas plantas, esperamos encontrar nuevas fuentes de variación en el reloj circadiano que podrían ser utilizadas por los fitomejoradores para desarrollar cultivos capaces de mantener su rendimiento frente al cambio climático», dijo el profesor asociado Haydon.
Más información: Christopher R. Buckley et al., Una subred transcripcional circadiana y la FLORACIÓN TEMPRANA 3 controlan el momento de la senescencia y la nutrición del grano en trigo harinero, New Phytologist (2025). DOI: 10.1111/nph.70565
