La genética del maíz juega un papel fundamental en la determinación de la salud y la aptitud de las raíces de las plantas, según un equipo internacional de investigadores dirigido por… Universidad de Bonn.
El estudio revela un vínculo importante entre la composición genética de las plantas de maíz y la composición de los microorganismos que rodean sus raíces.
Esta investigación, publicada en la prestigiosa revista Nature Plants, abre nuevos caminos para el mejoramiento de variedades de maíz que sean más resistentes a desafíos como la sequía y la escasez de nutrientes, lo que muestra el potencial de la genética para revolucionar la agricultura.
Los aliados decisivos están bajo la superficie
Las raíces actúan como salvavidas para las plantas, estabilizándolas y permitiendo la absorción de nutrientes y agua. Sin embargo, su éxito depende de una alianza crucial e invisible de bacterias y hongos. Esta pequeña capa microbiana, de sólo unos pocos milímetros de espesor alrededor de las raíces, es vital para la salud de las plantas.
El Dr. Ping Yu, que dirige el grupo de investigación juvenil “Biología funcional radical” del INRES de la Universidad de Bonn, destacó la importancia de estos microbios.
«Estos microorganismos son esenciales para la salud y la aptitud de las plantas», dijo el Dr. Yu. Mejoran la absorción de nutrientes, brindan protección contra patógenos y reflejan el papel del microbioma intestinal humano en el mantenimiento de la salud.
Influencia genética en los compañeros microbianos.
Esta investigación anula la creencia tradicional de que sólo el suelo afecta el microbioma de la raíz. Explica que la genética del maíz es igualmente importante para determinar los microorganismos que rodean las raíces. Estos factores genéticos afectan no sólo la salud de las plantas, sino también su capacidad para hacer frente a desafíos como la sequía y las deficiencias de nutrientes.
El profesor Dr. Frank Hochholdinger del INRES señala la importancia de este hallazgo en medio del cambio climático y la escasez de fósforo. Sugiere que el uso de conocimientos genéticos en el mejoramiento podría conducir a la producción de variedades de maíz que estén mejor equipadas para resistir estas tensiones.
Genes y microbios: secretos de la resiliencia del maíz
Los investigadores explotaron la diversidad genética del maíz, cultivado mediante reproducción selectiva en diversos climas durante siglos. Analizaron 129 especies en condiciones de estrés y examinaron el ADN microbiano de las raíces de más de 3.000 muestras.
El estudio identificó genes específicos en plantas de maíz que interactúan con bacterias específicas, mejorando la capacidad de la planta para enfrentar desafíos ambientales.
Uno de los hallazgos clave fue el papel de la bacteria Massilia, que se agrega alrededor de las raíces del maíz en condiciones bajas de nitrógeno, promoviendo el crecimiento lateral de las raíces y mejorando así la absorción de nutrientes y agua.
Otra investigación ha demostrado que las raíces del maíz atraen el micelio con flavonas, un metabolito secundario, pero esto requiere un gen específico, lo que subraya la compleja relación entre la genética del maíz y el apoyo microbiano.
Mejorando el maíz del mañana resistente a la sequía
El estudio allana el camino para mejorar el maíz que sea más resistente a la sequía y la deficiencia de nutrientes, siendo la integración del genoma y el microbioma clave para predecir los rendimientos y promover la sostenibilidad.
La base de datos de mutaciones del maíz elaborada por la Dra. Carolyn Marcon es crucial para explorar las funciones de los genes y su papel en las interacciones entre plantas y microbios. El profesor Hochholdinger destaca el impacto potencial en el desarrollo de variedades de maíz más resistentes y destaca los importantes avances hacia una agricultura sostenible.
Más sobre las plantas de maíz.
El maíz, también conocido como maíz en algunos países, es un cereal que fue domesticado por primera vez por los pueblos indígenas del sur de México hace unos 10.000 años.
El tallo frondoso de la planta produce inflorescencias de polen e inflorescencias de huevos separadas llamadas panículas, que producen granos o semillas, que son frutos. A continuación se muestran algunos aspectos clave de las plantas de maíz:
Orígenes y domesticación
Se cree que el maíz se deriva de una hierba silvestre llamada teosinte. Sufrió cambios importantes debido a la cría selectiva por parte de las primeras sociedades agrícolas, dando lugar a las mazorcas y los granos grandes que conocemos hoy.
Desempeñó un papel crucial en el surgimiento de las civilizaciones mesoamericanas, y la evidencia sugiere que su cultivo se remonta al menos a 7.000 años.
Características principales
Las plantas de maíz varían en altura, y algunas variedades alcanzan más de 3 metros de altura. Tienen un tallo fuerte parecido a una caña de bambú y hojas grandes que crecen desde el tallo.
Los granos vienen en varios colores, incluidos amarillo, rojo, azul y blanco, según la variedad. Cada mazorca de maíz contiene varios cientos de granos.
El maíz tiene un sistema de raíces fibrosas que puede extenderse profundamente en el suelo, ayudando a anclar la planta y absorber nutrientes y agua.
Requisitos agrícolas
El maíz se adapta a una amplia gama de climas, pero prefiere climas cálidos y suelos bien drenados. Requiere mucha luz solar y es sensible a las heladas.
Por lo general, se planta en primavera y se cosecha a fines del verano o en otoño, según el clima y la variedad local.
Productos alimenticios básicos
El maíz es un alimento básico en muchas partes del mundo y lo consumen directamente los seres humanos o se utiliza como alimento para el ganado. También se procesa en una variedad de productos alimenticios, como harina de maíz, jarabe de maíz y aceite de maíz.
Además de su uso como alimento, el maíz es un ingrediente importante en biocombustibles (especialmente etanol), bioplásticos y como materia prima en procesos industriales.
El estudio completo fue publicado en la revista plantas de la naturaleza.
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