Con el objetivo de mejorar la adaptación de arroz ante la deficiencia de nitrógeno en el suelo, científicos chinos hallaron un gen que contribuirá al desarrollo de la nutrición vegetal y la agricultura sostenible.
Un grupo de investigadores del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China (CAS) descubrió un gen que ayudaría al arroz a adaptarse a niveles bajos de nitrógeno en el suelo.
Para lograr una agricultura sostenible, la utilización de nuevas variedades de cultivos con alta eficiencia en el uso de nitrógeno (EUN, por sus siglas en inglés) es una alta prioridad para la producción agrícola y la protección del medio ambiente.
En ese sentido, tras utilizar una población de arroz diversificada derivada de diferentes regiones ecogeográficas, los científicos evaluaron cuidadosamente cómo varios rasgos agronómicos respondían al nitrógeno en campos con diferentes condiciones de suministro de nitrógeno. Asimismo, llevaron a cabo un estudio de asociación de todo el genoma (GWAS).
Como resultado el estudio arrojó una sola identificación de la señal GWAS y fueron caracterizados los mecanismos detallados de cómo funciona OsTCP19 (gen del arroz) en la regulación del cultivo.
Análisis. Los datos globales del contenido de nitrógeno del suelo muestran una fuerte correlación entre la variación alélica de OsTCP19 y la distribución global del contenido de nitrógeno del suelo. El OsTCP19 -H (el alelo de NUE alto) se conservó altamente en tipos de arroz cultivados en regiones pobres en nitrógeno, pero se ha perdido en tipos de arroz cultivados en regiones ricas en nitrógeno.
El estudio también señala que el gen OsTCP19 -H es muy frecuente en el arroz silvestre, el antepasado del arroz cultivado moderno, que se cultivó en suelo natural sin fertilizantes artificiales. Actualmente, el OsTCP19 -H se ha perdido en gran medida debido a que los cultivares de arroz modernos son cultivados, principalmente, con un abundante suministro de nitrógeno.
El mejoramiento de cultivos de alto rendimiento con una menor aportación de nitrógeno en los cultivares modernos es posible a través del OsTCP19 -H.
Beneficios. La introgresión de OsTCP19 -H en cultivares modernos permite mejorar la eficiencia del uso de nitrógeno entre un 20 y 30 % en condiciones de suministro reducido de nitrógeno. A raíz de esto, el arroz cultivado moderno se puede mejorar en gran medida gracias a la recuperación del alelo perdido por medio del uso de variedades locales de suelos pobres que conservan significativamente los valiosos genes del arroz silvestre.
Al respecto, Dale Sanders, director del Centro John Innes en el Reino Unido, explicó que este hallazgo forma parte de una innovación para la agricultura. “Tendrá implicaciones no solo para la comprensión básica de cómo funcionan las plantas/arroz, sino que también tendrá enormes implicaciones para reducir el uso de fertilizantes”, resaltó.
Los hallazgos representan un avance importante en la investigación de la nutrición vegetal y el mejoramiento de alta EUN y beneficiarán enormemente a la agricultura sostenible. A parte de eso, ofrece conocimientos novedosos sobre la base genética de la adaptación geográfica del arroz cultivado a la fertilidad del suelo y proporciona una pista sobre la disección eficiente de otros rasgos complejos.
[Fuente: Seed World]
