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El trabajo analizará los genomas de gramíneas modelo Brachypodium

Cómo transformar el trigo, la cebada y el centeno en plantas perennes

Conocer las posibilidades de transformación de plantas anuales en perennes permitiría que los cereales templados anuales, como el trigo, la cebada o el centeno, puedan desarrollarse durante más años, disminuyendo las tareas de siembra y economizando los costes de su cultivo. Un equipo internacional profundiza en los mecanismos que regulan el cambio de plantas anuales a perennes así como en la tolerancia al estrés.

Detalle de una de las especies perennes de Brachypodium que está siendo investigada en el proyecto. / Pilar Catalán

Los estudios sobre las transiciones de plantas anuales a perennes se van a desarrollar en gramíneas del género Brachypodium, plantas silvestres que se reproducen fácilmente en campo e invernadero, capaces de crecer en condiciones controladas y que germinan adecuadamente.

Para Pilar Catalán, investigadora y profesora de la Escuela Politécnica Superior de Huesca, estas plantas son muy útiles como plantas modelo. De hecho, desde hace más de dos décadas se han venido empleando en la investigación genómica y, en especial, para la transferencia de los hallazgos obtenidos en ellas a los cereales y a plantas forrajeras o bioenergéticas de interés económico.

A diferencia de las plantas anuales, las gramíneas perennes viven dos o más años, pudiendo llegar algunas de ellas a ser relativamente longevas y son de mayor tamaño

En concreto, con estas gramíneas modelo se llevan a cabo estudios de tolerancia o sensibilidad a estrés (sequía, frío/calor, metales pesados), resistencia a fitófagos, desarrollo y almacenamiento de compuestos de la semilla, enraizamiento, síntesis de compuestos de la pared celular, y tiempos de floración, entre otros.

Ahora, con este nuevo proyecto internacional se va a ahondar en el conocimiento del paso de planta anual a perenne, y sus características fisiológicas asociadas. Esta transición, aunque ha aparecido varias veces a lo largo de la evolución de muchos grupos de plantas, todavía supone una incógnita, ya que no se conocen bien los mecanismos que han podido producirla. A diferencia de las plantas anuales, las gramíneas perennes viven dos o más años, pudiendo llegar algunas de ellas a ser relativamente longevas y, en general, son de mayor tamaño.

Igualmente, desde una perspectiva agronómica para los científicos sería muy interesante conocer las posibilidades de transformación de plantas anuales en perennes, lo que permitiría que los cereales templados anuales (trigos, cebada, centeno) pudiesen desarrollarse durante más años, disminuyendo las tareas de siembra y economizando los costes de su cultivo.

Además el estudio de estas plantas modelo perennes tiene igualmente un gran interés económico, ya que las principales gramíneas bioenergéticas, a partir de las cuales se extraen los combustibles “verdes” (por ejemplo el etanol) son plantas perennes muy robustas, que producen una elevada cantidad de biomasa (tales como las cultivadas Miscanthus spp. y Panicum virgatum).

La ventaja de estudiar este tipo de gramíneas modelo es que su genoma es más pequeño que el de los cereales templados, aunque evolutiva y genéticamente guarda similitudes. “Nuestro objetivo es trasladar los resultados que obtengamos en estas plantas modelo a los cereales y a otras gramíneas, analizando cómo se expresan los genes y cómo responden nuestras plantas ante estrés ambiental o patógenos, para compararlos después con los del trigo o la cebada y ver si se reproduce la misma respuesta génica en unos y otros y facilitar la selección de líneas tolerantes”, destaca Catalán.

Fuente: Universidad de Zaragoza
Derechos: Creative Commons

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