La técnica fitomejoramiento acelerado siembra las semillas de la nueva revolución verde

Nueva tecnología pionera para acelerar la búsqueda global de la mejora de cultivos.

La nueva tecnología pionera acelerará la búsqueda global de la mejora de los cultivos en un desarrollo que se hace eco de la Revolución Verde del período posterior a la guerra.

La plataforma de mejora de velocidad desarrollada por los equipos en el John Innes Center, la Universidad de Queensland y la Universidad de Sydney utiliza un invernadero o un entorno artificial con iluminación mejorada para crear regímenes intensos de un día para acelerar la búsqueda de cultivos de mejor rendimiento.

Usando la técnica, el equipo ha logrado la generación de trigo de semilla a semilla en solo 8 semanas. Estos resultados aparecen en Nature Plants.

Esto significa que ahora es posible cultivar hasta 6 generaciones de trigo cada año, un aumento de tres veces en las técnicas de fitomejoramiento de lanzaderas utilizadas actualmente por los fitomejoradores e investigadores.

El Dr. Brande Wulff del John Innes Centre, Norwich, autor principal del artículo, explica por qué la velocidad es esencial:

“A nivel mundial, nos enfrentamos a un gran desafío en el fitomejoramiento de cultivos de mayor rendimiento y más resistentes. Ser capaz de pasar a través de más generaciones en menos tiempo nos permitirá crear y probar más rápidamente combinaciones genéticas, buscando las mejores combinaciones para diferentes entornos”.

Durante muchos años, las tasas de mejora de varios cultivos básicos se han estancado, lo que ha provocado un impedimento significativo en la búsqueda de alimentar a la creciente población mundial y abordar los impactos del cambio climático.

La mejora de velocidad, dice el Dr. Wulff, ofrece una nueva solución potencial a un desafío global para el siglo XXI.

“La gente dijo que es posible que pueda hacer ciclos rápidos de plantas, pero se verán pequeñas e insignificantes, y solo establecerán algunas semillas. De hecho, la nueva tecnología crea plantas que se ven mejor y son más saludables que las que usan condiciones estándar. Un colega podría no lo creas cuando vio los resultados por primera vez “.

El avance emocionante tiene el potencial de rango, en términos de impacto, junto con las técnicas de fitomejoramiento lanzadera introducidas después de la Segunda Guerra Mundial como parte de la revolución verde.

El Dr. Wulff continúa diciendo: “Me gustaría pensar que en 10 años a partir de ahora podría caminar en un campo y señalar a las plantas cuyos atributos y características se desarrollaron utilizando esta tecnología”.

Esta técnica utiliza entornos de crecimiento totalmente controlados y también se puede ampliar para trabajar en una casa de vidrio estándar. Utiliza luces LED optimizadas para ayudar a la fotosíntesis en regímenes intensivos de hasta 22 horas por día.

Las luces LED reducen significativamente el costo en comparación con las lámparas de vapor de sodio que durante mucho tiempo han tenido un uso generalizado pero no son efectivas porque generan mucho calor y emiten luz de baja calidad.

El equipo internacional también demuestra que la técnica de mejora de velocidad se puede utilizar para una variedad de cultivos importantes. Han logrado hasta 6 generaciones por año para el trigo harinero, el trigo duro, la cebada, el guisante y el garbanzo; y cuatro generaciones para canola (una forma de colza). Este es un aumento significativo en comparación con las técnicas de mejora comercial ampliamente utilizadas.

El fitomejoramiento rápido, cuando se emplea junto con técnicas convencionales basadas en el campo, puede ser una herramienta importante para permitir avances en la comprensión de la genética de los cultivos.

“La velocidad de fitomejoramiento como plataforma se puede combinar con muchas otras tecnologías, como la edición de genes CRISPR para llegar al resultado final más rápido”, explica el Dr. Lee Hickey de la Universidad de Queensland.

El estudio muestra que los rasgos tales como las interacciones entre patógenos de plantas, la forma y estructura de la planta y el tiempo de floración se pueden estudiar en detalle y repetir usando la tecnología.

La velocidad de la tecnología de fitomejoramiento ha sido bien recibida por los criadores de trigo que se han convertido en los primeros en adoptar.

Ruth Bryant, patóloga de trigo en RAGT Seeds Ltd, Essex, Reino Unido, dijo: “Los fitomejoradores siempre están buscando formas de acelerar el proceso para llevar una variedad al mercado, por lo que estamos realmente interesados ​​en el concepto de fitomejoramiento rápido. con el grupo del Dr. Wulff en el Centro John Innes para desarrollar este método en un entorno comercial “.

El Dr. Allan Rattey, criador de cultivos de trigo de la empresa australiana Dow AgroSciences, ha utilizado la tecnología para fitomejorar trigo con tolerancia al brote previo a la cosecha (PHS), un problema importante en Australia.

“El control ambiental para el cribado de PHS eficaz y el largo tiempo necesario para pasar por varios ciclos de selección recurrente fueron cuellos de botella importantes. La crianza de velocidad y la plataforma de selección dirigida han impulsado importantes avances para estas dos áreas de preocupación”.

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