Nuevos descubrimientos para aumentar el rendimiento de la cebada a temperaturas más altas

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Un equipo internacional de investigadores ha identificado un nuevo mecanismo en las plantas de cebada que podría ayudar a los productores a lograr altos rendimientos a medida que aumentan las temperaturas.

Dado que la producción de cereales es muy sensible a las condiciones ambientales cambiantes, se sabe que el aumento de las temperaturas reduce la cantidad de semillas que se pueden producir en cada planta. Una solución es aumentar el número de flores o ramas en cada “mazorca”, que es la estructura reproductiva de la que se cosecha el trigo.

En un estudio publicado en plantas naturales, una investigación dirigida por el profesor Dabing Zhang del Instituto de Investigación Waite de la Universidad de Adelaida y el Laboratorio Conjunto de Ciencia y Mejoramiento de Plantas de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, ha explorado la posibilidad de aumentar la producción de semillas a través de mecanismos reproductivos en plantas que responden a altas temperaturas. .

“Los cultivos de cereales como el trigo y la cebada tienen un valor de más de $ 12 mil millones para la economía australiana”, dijo el autor principal, el Dr. Gang Li del Instituto de Investigación Waite de la Universidad de Adelaide.

“Los genes que controlan la cantidad de trigo producida por planta a temperaturas más altas son objetivos realmente interesantes para los fitomejoradores e investigadores, especialmente ante las condiciones ambientales cambiantes.

“Se ha asumido durante mucho tiempo que los estímulos ambientales como la temperatura son responsables de la diversidad de estructuras biológicas entre los cereales. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a los cambios estructurales han sido en gran parte desconocidos, por lo que este estudio es importante”.

En el estudio, el equipo del profesor Zhang descubrió un nuevo mecanismo por el cual una proteína de cebada, conocida como HvMADS1, regula la cantidad de flores generadas en cada mazorca en respuesta a las altas temperaturas. Los investigadores pudieron demostrar que HvMADS1 es fundamental para mantener un pico de cebada sin ramificar a altas temperaturas ambientales.

Usando una técnica de edición del genoma altamente eficiente, los investigadores pudieron generar nuevas plantas que carecen de la función HvMADS1, convirtiendo efectivamente una espiga de cebada no ramificada en una estructura ramificada, que produce más flores a altas temperaturas ambientales.

“En última instancia, esto podría conducir a la producción de más granos por planta”, dijo el Dr. Allí.

El coautor, el profesor asociado Matthew Tucker, subdirector del Instituto de Investigación Waite, dijo: “Este estudio revela un nuevo papel para esta familia de proteínas en la respuesta a los cambios térmicos y en la dirección de la composición de las flores en un tallo.

“Con aumentos de temperatura cortos a medios proyectados a nivel mundial, los científicos y los fitomejoradores enfrentan un gran desafío para generar los cultivos necesarios para alimentar a las poblaciones en crecimiento a temperaturas más altas.

“Al tener una mejor comprensión de los genes que subyacen a los rasgos deseables de las plantas en respuesta a la temperatura, los científicos pueden ofrecer información sobre el fitomejoramiento climáticamente inteligente para respaldar la productividad”.

Los investigadores dicen que este trabajo proporciona nuevas vías para el potencial de mejoramiento de cultivos para superar el tradicional equilibrio entre tolerancia al calor y alto rendimiento.

“Esta investigación colaborativa demuestra la importancia de las asociaciones internacionales en la entrega de avances científicos fundamentales y el valor de las estrategias de edición de genes en los cultivos, que se utilizan de forma rutinaria en el Instituto de Investigación Waite de la Universidad de Adelaida”, dijo el profesor asociado Tucker.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Adelaida. Original escrito por Kelly Brown. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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