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Calor, sal y sequía: esta nueva cebada puede soportar los desafíos del cambio climático

Cosecha de cebada en Halle, Alemania. Foto: MLU / Nadja Sonntag

Una nueva línea de cebada logra buenos rendimientos agrícolas incluso en condiciones ambientales deficientes. Fue mejorada y desarrollada por un equipo de investigación de la Universidad Martín Lutero de Halle-Wittenberg (MLU) de Alemania, cruzando una variedad comercial con varios tipos de cebada silvestre. Luego, los investigadores plantaron las nuevas líneas de cebada en cinco lugares muy diferentes en todo el mundo, observaron el crecimiento de las plantas y analizaron su composición genética. Como informa el equipo en la revista “Scientific Reports”, algunas de las plantas no solo eran más resistentes al calor y la sequía, sino que en muchos casos alcanzaban rendimientos más altos que las variedades locales.

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg / 10 de Julio de 2019.- La cebada, junto con el trigo y el arroz, es uno de los cereales más importantes para la nutrición humana. “La demanda de alimentos está aumentando en todo el mundo, por lo que el cultivo de estos cereales debe generar rendimientos confiables. Sin embargo, el cambio climático está afectando las condiciones de cultivo en todo el mundo y las plantas deben ser fertilizadas e irrigadas con más frecuencia”, dice un científico de plantas, el Profesor Klaus Pillen de MLU. Su equipo de investigación está estudiando cómo mejorar las variedades de cereales comunes durante años. Su enfoque consiste en cruzar ciertas variedades de cebada de uso industrial con cebada silvestre. “La cebada silvestre se ha adaptado a condiciones ambientales adversas durante millones de años. Todavía tiene una rica biodiversidad en la actualidad”, explica Pillen. La idea es combinar las propiedades ventajosas de ambos cereales.

Para el estudio, el equipo de investigación cruzó una variedad típica de cebada con 25 tipos de cebada silvestre. Esto dio lugar a 48 líneas de plantas genéticamente diferentes, que el equipo de investigación sembró en cinco lugares muy diferentes en todo el mundo: Dundee (Reino Unido), Halle (Alemania), Al Karak (Jordania), Dubai (Emiratos Árabes Unidos) y Adelaida (Australia) . Cada uno de estos lugares tiene sus propias condiciones ambientales: Australia y Dubai sufren de suelos muy salados y secos, Al Karak y Dubai por el calor y la sequía. En Alemania y el Reino Unido, los campos siempre reciben fertilizante de nitrógeno adicional para aumentar los rendimientos de los cultivos. Durante el período de cultivo, los científicos observaron el crecimiento de las plantas bajo estrés ambiental y compararon los resultados con las variedades nativas de un grupo de control. “Luego seleccionamos plantas de nuestro cultivo que crecieron particularmente bien en el lugar y examinamos su material genético más de cerca”, continúa Pillen. Los investigadores querían sacar conclusiones sobre la interacción entre los genes, el medio ambiente y los rendimientos de los cultivos.

“Nuestro estudio también muestra que el tiempo de desarrollo de la planta es extremadamente importante. Esto garantiza el máximo rendimiento de los cultivos incluso en condiciones ambientales desfavorables”, dice Pillen. Con esto quiere decir, por ejemplo, la duración de la luz del día, que varía según la latitud: cuanto más cerca esté un lugar del ecuador, más corta será la duración de la luz solar diaria durante la primavera y el verano. Esto tiene un gran impacto en el desarrollo de las plantas. “En el norte de Europa, es más ventajoso que las plantas florezcan más tarde. Cuanto más te acercas al ecuador, es mejor que las plantas se desarrollen mucho más rápido”, explica Pillen. Sobre la base de los análisis genéticos de las plantas, el equipo también pudo sacar conclusiones sobre las variantes genéticas que causan esta aceleración o retraso en el desarrollo.

Saber qué variantes genéticas son ventajosas para qué regiones geográficas permite que las plantas que están particularmente bien adaptadas a las condiciones locales sean cruzadas, mejoradas y cultivadas de acuerdo con el principio modular. Y todo esto bien vale la pena el esfuerzo: incluso en condiciones adversas, la mejor cebada de Halle produjo rendimientos hasta un 20% más altos que las plantas nativas.

En los proyectos de seguimiento, el equipo desea investigar más a fondo el material genético para obtener información más detallada sobre la tolerancia al estrés de las plantas. Los hallazgos del nuevo estudio pueden, en principio, aplicarse también a otras variedades de cereales, como el trigo y el arroz.

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