Michela OsnatoLa ciudad marítima de Bari ha servido como centro comercial entre Occidente y Oriente durante siglos. Aún hoy, la bulliciosa capital de la región de Apulia continúa tendiendo puentes entre culturas mientras su vibrante comunidad universitaria ha establecido acuerdos de cooperación con distinguidas universidades a nivel mundial y alianzas globales en una amplia gama de temas de investigación, incluidas las Ciencias Agrícolas. Este año, la Universidad de Bari acogió “Plantas climáticamente inteligentes para alimentar el futuro”, el congreso anual de la Societá Italiana di Genetica Agraria (SEGUIR) que reunió a científicos agrícolas que trabajan en centros de investigación italianos y a los mejores expertos de instituciones internacionales.
Ingredientes básicos de la dieta mediterránea en riesgo
Además de su patrimonio histórico, Puglia también es famosa por su increíble tradición gastronómica, siendo un importante productor de ingredientes esenciales de la dieta mediterránea como cereales, tomates, uvas y aceitunas. Sin embargo, nuevas plagas (p. ej., Xylella fastidiosa), junto con el creciente impacto de las olas de calor y los episodios de sequía, están amenazando la increíble variedad de productos vegetales (Figura 1 y XNUMX). Así, el soleado tacón de la bota italiana parece el lugar perfecto para hablar sobre los desafíos presentes y futuros de la biodiversidad agrícola.
SEGUIR Lo más destacado del congreso: hacia plantas climáticamente inteligentes
A principios de septiembre, más de 300 científicos de plantas de instituciones italianas, junto con oradores internacionales de prestigiosos centros de investigación, participaron en un evento de cuatro días para presentar sus investigaciones en curso sobre ciencia de cultivos. Los participantes también discuten las aplicaciones de nuevos hallazgos para una agricultura más sostenible.
Tras los saludos institucionales, las sesiones científicas abarcaron una amplia gama de OMICS y multi-OMICS enfoques así como tecnologías de vanguardia que puedan facilitar la obtención de cultivos climáticamente inteligentes. Actualmente, los científicos de plantas están empleando métodos innovadores para explorar el uso de Recursos fitogenéticos en programas de mejoramiento destinados a aumentar la resiliencia climática y mejorar la calidad de los alimentos. Por ejemplo, se está explotando la variación genética para mejorar la adaptación de las plantas a un clima cambiante o su defensa frente a ataques de patógenos, no sólo en los principales cereales (p. ej., trigo, cebada, arroz, maíz) sino también en hortalizas (p. ej., zanahoria, tomate, lechuga, berenjena).
Curiosamente, varias charlas también destacaron el uso de técnicas originalmente desarrolladas en métodos simples. especie modelo analizar los genomas complejos de cultivos frutales como la uva, la manzana y el melocotón. Además de los alimentos, también se dedicó una sesión a proyectos destinados a lograr ecosistemas resilientes al clima, con especial atención a los árboles forestales que crecen en el sur de Europa (por ejemplo, Pinus pinaster, pinus negro).
Elegir entre más de 50 presentaciones orales destacadas es una tarea imposible, pero vale la pena presentarles a dos jóvenes investigadores talentosos – LISA ROTASPERTI y SESSEN DANIEL IOHANNESS – galardonados con el “Premio SIGA a los mejores trabajos publicados en 2022.
Foco del Congreso: Lisa y “feliz bajo el sol" cebada
LISA ROTASPERTI Hizo su doctorado en el Departamento de Biociencias de la Universidad de Milán, donde estudió el desempeño fotosintético de cebada (Hordeum vulgare) – un cereal importante con el que se preparan comidas deliciosas, bebidas sin cafeína y cerveza (por supuesto).
En la Artículo de investigación publicado en Environmental and Experimental Botany, Lisa y sus colegas identificaron y caracterizaron una variedad de cebada "verde pálido". Este mutante, llamado feliz bajo el sol 1 (hus1) como crece bien incluso bajo altas intensidades de luz, tiene un menor contenido de clorofilas en comparación con las variedades estándar "completamente verdes". Sin embargo, hus1 muestra una mayor eficiencia fotosintética y un buen desempeño agronómico (por ejemplo, acumulación de biomasa, rendimiento de grano) en pruebas de campo.
Curiosamente, ser “verde pálido” puede ser perjudicial en la naturaleza, donde diferentes especies de plantas compiten por la luz solar y los nutrientes, pero beneficioso en los campos cultivados, donde los individuos de la misma especie (o incluso del mismo genotipo) crecen en densidad y condiciones optimizadas.
Lisa trabaja actualmente como investigadora postdoctoral en el mismo laboratorio, donde investiga el uso de cultivos de color verde pálido en agroecosistemas complejos (Figura 2 y XNUMX).
La adopción de cultivares con pigmentos fotosintéticos reducidos representa una estrategia prometedora hacia una agricultura más sostenible. De hecho, los cereales de color verde pálido se pueden cultivar a mayor densidad, impulsando así la producción de semillas sin aumentar la superficie cultivada, con menores insumos de agua, fertilizantes y pesticidas.
Los cultivos de color verde pálido también facilitan una penetración de luz más profunda, lo que significa que la luz del sol puede llegar más fácilmente a las hojas ubicadas en la base de la planta. Además, estas variedades muestran un mayor albedo, lo que da como resultado una mayor reflexión de la radiación solar incidente. En conjunto, estas características hacen que los cultivos de color verde pálido sean perfectos para AgroFotoVoltaica Aplicaciones que utilizan paneles solares de doble cara.
Foco del Congreso: Sessen y el potencial genético del Teff
SESSEN DANIEL IOHANNESS Hizo su tesis de maestría en el Centro de Investigación Vegetal de la Escuela de Estudios Avanzados Sant'Anna en Pisa, donde trabajó en la integración de datos genómicos, climáticos y de características agrícolas y de agricultores para descubrir el potencial de reproducción de Teff (Eragrostis tef).
El teff es un cereal originario del cuerno de África, comúnmente cultivado por pequeños agricultores en una amplia gama de entornos, desde tierras bajas húmedas hasta tierras altas subhúmedas. A pesar de su importancia como cultivo básico, su potencial de reproducción ha sido poco estudiado y subutilizado. El teff todavía presenta algunas características desfavorables relacionadas con los limitados esfuerzos de domesticación, como acame, rotura de semillas y semillas de tamaño muy pequeño, que dificultan su cultivo a gran escala y limitan la cosecha. Especies desatendidas o subutilizadas como el teff –también conocido como cultivos huérfanos ya que generalmente son “abandonados” por la comunidad científica – mantener diversidad sin explotar para su uso en programas de mejoramiento genético y de cultivos.
Sessen y colegas (Figura 3 y XNUMX) llevaron a cabo una caracterización exhaustiva y participativa de un panel de diversidad de teff etíope (a nivel genético, fenotípico y bioclimático), reportada en un Artículo de investigación publicado en ELIFE.
Los autores descubrieron que la diversidad genética estaba impulsada principalmente por gradientes ambientales, lo que sugiere la presencia de adaptación local. Mediante el uso de estudios de asociación de todo el genoma (GWAS), también identificaron loci importantes que controlan el desempeño agronómico, la adaptación al clima y las preferencias de los agricultores, allanando el camino para nuevos programas de mejora genética. Sessen explicó que su enfoque interdisciplinario y participativo fue clave para el éxito: el equipo de investigación involucró a científicos del clima, genetistas, científicos de cultivos y agricultores locales (15 mujeres, 20 hombres) en la evaluación del panel de diversidad de Etiopía.
Sessen actualmente está cursando un doctorado. en el prestigioso Laboratorio Cold Spring Harbor, donde trabaja en la interfaz de la genética evolutiva y la biología del desarrollo para comprender los mecanismos que gobiernan el crecimiento reproductivo del maíz.
LECTURA SUGERIDA
Orphan Crops and their Wild Relatives in the Genomic Era – ScienceDirect
Portada: Bari. Imagen: Canva.
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