La ruta para mejorar los rendimientos de los cultivos

Investigadores de la Universidad de Birmingham han revelado cómo las plantas ‘cubren sus apuestas’ haciendo que sus semillas germinen en diferentes momentos. Su trabajo identifica rutas para reducir la variabilidad en la agricultura y producir resultados más consistentes para los agricultores y la producción de alimentos, según una investigación publicada.

Fecha: 25-Apr-2018

Investigadores de la Universidad de Birmingham han revelado cómo las plantas ‘cubren sus apuestas’ haciendo que sus semillas germinen en diferentes momentos. Su trabajo identifica rutas para reducir la variabilidad en la agricultura y producir resultados más consistentes para los agricultores y la producción de alimentos, según una investigación publicada.

Los hallazgos, publicados en el Journal of The Royal Society Interface , identifican el origen de un enfoque de ‘apuesta’ a la germinación en Arabidopsis thaliana, más comúnmente conocido como thale berro.

Las semillas de la misma planta germinan en diferentes momentos para protegerse contra los desafíos ambientales que las plantas han enfrentado a lo largo de la historia. Esta variabilidad es una mala noticia para la agricultura, donde los agricultores quieren campos uniformes de cultivos.

La estocasticidad, la naturaleza aleatoria de los procesos bioquímicos, es una característica ineludible de la biología celular, y algunos organismos, incluidas las plantas, han desarrollado formas de aprovechar esta aleatoriedad. Al identificar y analizar un circuito en las células vegetales que “lanza los dados” -generando un grado de aleatoriedad en una hormona que controla la germinación- y revelando formas de reducir esta variabilidad, los investigadores esperan proporcionar las bases para un trabajo que pueda convencer a las plantas para que germinen de manera más uniforme.

Tal avance permitiría a los agricultores aumentar sus rendimientos potenciales, planteando una posible solución a los desafíos agronómicos y de seguridad alimentaria.

Dado que los niveles de hormonas son increíblemente difíciles de observar en tiempo real en embriones de plantas, el equipo recurrió al modelado matemático para predecir cómo se desarrollarán los procesos biológicos.

El Dr. Iain Johnston, de la Escuela de Biociencias de la Universidad de Birmingham, dijo: “Realmente es esta interfaz de la biología con las matemáticas la que nos permite comprender y predecir los procesos que generan variabilidad en las células vegetales”.

El coautor, el profesor George Bassel, también de la Escuela de Biociencias de la Universidad de Birmingham, agregó: “Nuestra identificación de este circuito generador de variabilidad brinda la oportunidad de sincronizar y mejorar la futura producción agrícola”.

El trabajo previo del Profesor Bassel y el Dr. Johnston ha identificado cómo las células de las plantas usan hormonas para comunicarse, para evaluar las condiciones ambientales a su alrededor y optimizar el momento en que comienzan la germinación.

Más información: Iain G. Johnston et al. Identificación de un motivo de red de cobertura de apuestas que genera ruido en concentraciones de hormonas y propensión a la germinación en Arabidopsis, Journal of The Royal Society Interface (2018). DOI: 10.1098 / rsif.2018.0042
Referencia de la revista: Journal of the Royal Society Interface