Científicos del Canadian Light Source (CLS) se han asociado con investigadores de la Universidad de Saskatchewan para desarrollar una nueva técnica para examinar la tolerancia a la sequía en el cultivo de trigo.
El equipo de Chithra Karunakaran y Karen Tanino desarrolló un método simple y no destructivo para analizar cientos de muestras de hojas de trigo en un día, reduciendo el tiempo y el costo asociados con los programas de mejoramiento tradicionales para seleccionar variedades que toleren la sequía. Sus hallazgos fueron publicados en la edición de noviembre de Physiology Plantarum.
«Desarrollar este tipo de herramientas permite a los fisiólogos complementar los programas de mejoramiento», dice Tanino, profesor de Ciencias de las plantas en la Universidad de Saskatchewan
«Al identificar los rasgos clave de interés, que pueden ser seleccionados y evaluados rápidamente, podemos permitir a los fitomejoradores acelerar la mejora de los cultivos».
Según Statistics Canada, se prevé que la producción canadiense de trigo disminuirá en un 19,5% en 2017, en parte debido a las condiciones secas que se viven en las praderas. A medida que las temperaturas globales cambian y los patrones de lluvia se vuelven más erráticos, la sequía seguirá contribuyendo a los bajos rendimientos y la pérdida de producción de alimentos.
Utilizando la cera de una hoja de la parte superior como su sujeto de prueba, los miembros del equipo examinaron las características morfológicas de la planta, así como las firmas químicas, comparando la variedad de trigo Stettler resistente a la sequía con la Superb, que es más vulnerable a las condiciones de sequía. La hoja de la parte superior es la hoja final que emerge durante el desarrollo de la planta y es crucial para obtener altos rendimientos.
«La comunidad agrícola sabe que la cera de la hoja juega un papel en la conservación del agua y actúa como una barrera física contra la enfermedad», dice Karunakaran, Gerente de Ciencia de la sección de Ciencias Ambientales y de la Tierra en el CLS, «pero antes no entendíamos por qué sucedía eso a un nivel molecular».
Usando la luz brillante producida en el CLS, Karunakaran y su equipo fueron los primeros en vincular micro y macronutrientes en las hojas en relación con su capacidad para tolerar la sequía, encontrando niveles más altos de zinc en el Stettler resistente a la sequía. Estos resultados podrían tener implicaciones significativas para futuros programas de mejora genética, y también plantear preguntas sobre el papel del zinc en los fertilizantes.
Los programas actuales de mejoramiento basan la tolerancia a la sequía en los rendimientos de los cultivos, usando ensayos de campo para determinar los resultados. El nuevo método permitirá a los científicos caracterizar las variedades tolerantes a la sequía mucho antes, lo que se traducirá en una reducción de los costos y una mayor rapidez en la nueva variedad del laboratorio al campo.
Ahora que se han establecido los métodos y protocolos, este proyecto se extenderá a nuevas variedades, con el tiempo mirando a otros cultivos como la canola, lo que permitiría a los agricultores ser competitivos en un mercado global.