El calentamiento global es una amenaza cada vez más evidente para la agricultura y la seguridad alimentaria. Pero cultivar trigo en condiciones de sequía puede ser más fácil en el futuro, gracias a una nueva investigación genética realizada por la Universidad de California, Davis (EU).
Un equipo internacional de científicos ha descubierto que la cantidad correcta de copias de un grupo específico de genes puede estimular un crecimiento de raíces más prolongado de lo habitual, lo que permite que las plantas de trigo extraigan agua desde capas más profundas del suelo. Los ejemplares resultantes tienen más biomasa y producen un mayor rendimiento de grano, según un artículo publicado en la revista Nature Communications.
La investigación proporciona herramientas novedosas para modificar la arquitectura de la raíz del trigo y así poder resistir condiciones de escasez de agua, afirma Gilad Gabay, investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias de las Plantas de UC Davis y el primer autor del artículo.
Las raíces son clave para un mejor rendimiento en sequía
«Las raíces juegan un papel muy importante en las plantas», recordó. «La raíz absorbe el agua y los nutrientes para apoyar el crecimiento de las plantas. Este hallazgo es una herramienta útil para diseñar sistemas de raíces que mejoren el rendimiento en condiciones de sequía en el trigo».
En los últimos años se ha trabajado mucho en varios frentes para mejorar la producción de trigo, pero las pérdidas por estrés hídrico pueden anular las mejoras logradas hasta ahora. Las plantas que pueden adaptarse a condiciones de escasez de agua y además tienen un mayor rendimiento serán clave para producir suficientes alimentos para una población en crecimiento frente al calentamiento global.
Hasta ahora, se sabía poco sobre los genes que afectan la estructura de la raíz del trigo. El descubrimiento de la familia de genes conocida como OPRIII, y el hallazgo de que diferentes copias de estos genes afectan la longitud de la raíz representa un gran paso adelante, según Jorge Dubcovsky, líder del proyecto en el laboratorio donde trabaja Gabay.
El ácido jasmónico, la clave
«La duplicación de los genes OPRIII da como resultado una mayor producción de una hormona vegetal llamada ácido jasmónico que provoca, entre otros procesos, la producción acelerada de raíces laterales», dijo Dubcovsky. «Se pueden usar diferentes dosis de estos genes para obtener diferentes raíces».
Para obtener raíces más largas, el equipo de investigadores utilizó la tecnología de edición de genes CRISPR para eliminar algunos de los genes OPRIII que se duplicaron en líneas de trigo con raíces más cortas. El aumento de las copias de estos genes provocó raíces más cortas y ramificadas. Pero la inserción de un cromosoma de centeno, que resultó en una disminución de los genes de trigo OPRIII, provocó raíces más largas.
«Ajustar la dosis de los genes OPRIII puede permitirnos diseñar sistemas de raíces que se adapten a la sequía, a condiciones normales, a diferentes escenarios», dijo Gabay.
Conocer la combinación correcta de genes significa que los investigadores pueden buscar variedades de trigo que tengan esas variaciones naturales y reproducirlas para entregarlas a los productores que siembran en ambientes con poca agua.
Fuente: Agencia ID.
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