Para los científicos fitólogos, aumentar el rendimiento potencial del trigo es uno de los desafíos más frecuentes de su trabajo. Una estrategia clave para aumentar el rendimiento es mejorar la capacidad de la planta para producir biomasa a través de la optimización de la conversión de la radiación solar en las estructuras vegetales y el grano, también llamada eficiencia en el uso de la radiación (EUR). Actualmente, el proceso es menos eficiente en el trigo (de 30 a 50 %) en comparación con el maíz.
Gemma Molero, fisióloga de trigo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en colaboración con Ryan Joynson y Anthony Hall del Instituto Earlham, ha estudiado la asociación de rasgos relacionados con la eficiencia en el uso de la radiación (EUR) con marcadores moleculares para identificar genes específicos asociados con este rasgo.
En diciembre de 2018, su equipo publicó los resultados en el artículo “Esclareciendo las bases genéticas de la acumulación de biomasa y la eficiencia en el uso de la radiación en el trigo de primavera y su papel en el rendimiento potencial.” (en inglés), arrojando luz sobre algunas de las bases genéticas de la acumulación de biomasa y eficiencia en el uso de la radiación (EUR) en un panel de líneas especialmente diseñado que incluyó material con expresión diversa de EUR durante el ciclo de cultivo del trigo.
A lo largo de dos años, Molero y sus colegas investigadores evaluaron un panel de 150 genotipos de trigo de primavera de élite para 31 rasgos, buscando marcadores asociados con el rendimiento y otros rasgos como el número de granos, el peso y el índice de la cosecha, al igual que la EUR y la biomasa en varias etapas de crecimiento. Muchas de las líneas de trigo de élite que se probaron abarcan material “exótico” en su pedigrí, como las antiguas razas de trigo y parientes silvestres.
Los científicos descubrieron que los aumentos en la tasa neta de fotosíntesis y la EUR tienen el potencial de tener un gran impacto en la biomasa del trigo, lo que demuestra que el uso de material exótico es un recurso valioso para ayudar a aumentar el potencial de rendimiento. Esta es la primera vez que se ensambla un panel de líneas de trigo de élite utilizando diferentes fuentes de características de rendimiento potencial, y un resultado importante de la Asociación Internacional de Rendimiento de Trigo (IWYP por sus siglas en inglés).
“Identificamos bases genéticas comunes para el rendimiento como la biomasa y la EUR por primera vez. Esto tiene implicaciones importantes para los investigadores de trigo, mejoradores, genetistas, científicos vegetales y biólogos”, dice Molero.
La identificación de marcadores moleculares asociados con los rasgos estudiados es una herramienta valiosa para el mejoramiento del trigo. En términos generales, el estudio abre la puerta a una serie de importantes preguntas biológicas sobre el papel de la EUR en el potencial de rendimiento y en la capacidad para aumentar la biomasa del grano.
Para adaptarse al crecimiento poblacional mundial y a los cambios en las dietas, la producción de trigo debe duplicarse para el año 2050, y las ganancias genéticas en el trigo, específicamente, deben aumentar a una tasa del 2.4 % al año. El aumento de la biomasa a través de la optimización de la EUR a lo largo del ciclo de cultivo del trigo puede ser una pieza importante en el rompecabezas para ayudar a satisfacer esta demanda.
Lea el estudio completo aquí. (en inglés)