Las plantas cultivadas en poblaciones de alta densidad o hacinamiento a menudo dedican más energía al crecimiento y mantenimiento que a la reproducción. Por ejemplo, la floración puede retrasarse a medida que las plantas asignan recursos para crecer más alto y escapar de la competencia por la luz. Se ha observado esta sensibilidad al estrés por hacinamiento.en algunas variedades de maíz dulce, pero otras variedades muestran una mayor tolerancia, produciendo altos rendimientos incluso en condiciones de hacinamiento. Un estudio reciente del Servicio de Investigación Agrícola de la Universidad de Illinois y el USDA intentó descubrir los mecanismos genéticos de la tolerancia al hacinamiento en el maíz dulce.
"Estábamos tratando de encontrar genes que diferenciaran los híbridos de maíz dulce que tienen el potencial de producir rendimientos más altos bajo estrés por hacinamiento versus híbridos con rendimientos más bajos en las mismas condiciones de crecimiento", explica U del investigador científico de cultivos Eunsoo Choe.
Choe y su equipo midieron rasgos observables o fenotípicos para híbridos de alto y bajo rendimiento bajo estrés por hacinamiento; estos incluían rasgos que se correlacionan con el estrés por hacinamiento, como la altura de la planta, el área de las hojas y el tiempo hasta la madurez. Otros rasgos, comocomo rendimiento, también se midió la masa del grano, la humedad del grano y el porcentaje de llenado. Finalmente, el equipo extrajo material genético de las plantas para explorar las correlaciones entre los patrones de expresión génica y los rasgos medidos.
"Encontramos grupos de genes que estaban relacionados con el rendimiento bajo estrés por hacinamiento", dice Choe.
Aunque los patrones de expresión génica indicaron que cada híbrido utilizaba mecanismos únicos para tolerar el estrés por hacinamiento, los investigadores confirmaron una base genética común para la respuesta de rendimiento en los seis híbridos probados. Los híbridos de bajo rendimiento tenían actividades genéticas relacionadas con diversas respuestas al estrés mientras quelos híbridos generadores utilizaron actividades genéticas más directamente relacionadas con la acumulación de carbohidratos.
Choe dice que los genes involucrados con el crecimiento celular eran prevalentes en los híbridos de bajo rendimiento; estos genes pueden ser responsables de la floración tardía bajo estrés por hacinamiento. Por el contrario, los genes asociados con el metabolismo de los carbohidratos eran prevalentes en los híbridos de alto rendimiento; estos genes pueden estar relacionados conMantener el rendimiento bajo estrés de hacinamiento.
"Los grupos de genes que identificamos eran muy amplios en sus funciones biológicas", señala Choe. "Nuestros resultados tendrán que ser probados más a fondo para la mejora agronómica por parte de los mejoradores. Pero reducir el conjunto de genes a los que probablemente influyan en el rendimiento es unapaso importante "
El artículo, "Identificación de redes de coexpresión de tolerancia al estrés de hacinamiento involucradas en el rendimiento del maíz dulce", se publica en PLoS ONE . Martin Williams, ecologista del USDA ARS y la Universidad de Illinois, y Jenny Drnevich, especialista en bioinformática de la Universidad de Illinois, también contribuyeron al artículo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de la Universidad de Illinois . Original escrito por Lauren Quinn. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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