junio 28, 2022

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Estudio analiza cómo interactúa el medio ambiente y el genoma en el desarrollo de las plantas


Científicos de la Universidad Estatal de Iowa en Estados Unidos han aprovechado el análisis de datos para observar los mecanismos que determinan cómo interactúan la genética y las condiciones ambientales cambiantes durante las etapas cruciales de desarrollo de las plantas.


El estudio, publicada en New Phytologist, se centra en cómo los cambios de temperatura afectan la altura de las plantas de sorgo. Los científicos que realizaron los experimentos dijeron que la investigación podría ayudar a generar cultivos más resistentes y arrojar luz sobre los mecanismos que juegan un papel fundamental en el crecimiento de las plantas.

La investigación gira en torno al concepto de plasticidad fenotípica, o cómo un rasgo determinado puede diferir como resultado de las condiciones ambientales. Por ejemplo, una planta puede crecer a una altura diferente en un ambiente seco que una planta con la misma genética pero que crece en un ambiente húmedo. Comprender la plasticidad puede ayudar a los fitomejoradores a diseñar variedades de cultivos que se desempeñen bien en una variedad de condiciones ambientales.

Analizar solo los rasgos finales de las plantas ofrece una imagen incompleta de la plasticidad. En cambio, el nuevo estudio examina la tasa de crecimiento del sorgo durante una etapa crítica de desarrollo, entre 40 y 53 días después de la siembra. Centrarse en esa fase de rápido crecimiento en el ciclo de vida de la planta permitió a los investigadores examinar los mecanismos que gobiernan la plasticidad fenotípica del sorgo con mayor detalle.

Los investigadores recopilaron datos sobre el sorgo, un cultivo de cereal cultivado a nivel mundial, cultivado en Iowa, Kansas y Puerto Rico durante varios años. Se tomaron medidas de la altura de las plantas en varios puntos durante la temporada de crecimiento, creando un gran conjunto de datos en el que los investigadores aplicaron análisis de regresión estadística para comprender mejor la relación entre la altura y el cambio de temperatura diurno, o la diferencia de temperatura entre los mínimos nocturnos y los máximos diurnos.

Descubrieron que los aumentos en el cambio de temperatura diurna tendían a producir plantas más cortas. La tendencia fue particularmente clara durante esa fase crítica de desarrollo alrededor de 40 a 53 días después de la siembra. “Descubrimos que estos genes en realidad interactúan con los estímulos ambientales y controlan la tasa máxima de crecimiento, así como el tiempo para alcanzar la tasa máxima de crecimiento”, explica Qi Mu, investigador asociado postdoctoral en agronomía y primer autor del estudio.

Más información en la Universidad Estatal de Iowa.



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