La mejora de la eficiencia fotosintética de las plantas de cultivo en entornos dinámicos se ha destacado recientemente como un objetivo clave para aumentar la asimilación de carbono en todo el dosel. Las respuestas fisiológicas a la luz fluctuante son particularmente importantes para las hojas inferiores del dosel. El entorno de luz del dosel inferior está sujeto a cambios continuos y dinámicos a lo largo del día, provocados por el movimiento del sol en el cielo, la cubierta nubosa esporádica y/o el movimiento de los elementos superiores del dosel provocado por el viento.

Mejorar la tasa de activación de Rubisco en luz fluctuante podría ser la fruta madura que permita a los fitomejoradores impulsar la fotosíntesis de todo el dosel con pocos costos asociados, específicamente en términos de uso de agua y nutrientes. Esto es fundamental para un futuro en el que se predice que el cambio ambiental global dejará los sistemas agrícolas expuestos a eventos de sequía y calor más frecuentes y extremos. Sin embargo, ningún estudio hasta la fecha ha investigado o realizado la disección de rasgos para la activación de Rubisco en una población de mapeo segregante de una especie de cultivo importante.

Se encontró que la tasa de activación de Rubisco (1/τ) era muy variable en una población de cebada. Se identificó un QTL para la tasa de activación de Rubisco en el cromosoma 7H. Crédito de la imagen: Salter et al.

En nuestro nuevo artículo publicado en AoBP, presentamos los resultados de un estudio en el que buscamos identificar y caracterizar la variación genética en la tasa de activación de Rubisco en una cebada (Hordeum vulgare) población de mapeo haploide duplicada en planta utilizando técnicas de intercambio de gases (Salter et al., 2020). Luego usamos el mapeo de intervalos cromosómicos para identificar loci de rasgos cuantitativos (QTL) y marcadores moleculares estrechamente asociados que podrían usarse para el mejoramiento de plantas asistido por marcadores.

Descubrimos que las tasas de activación de Rubisco eran muy variables en la población. Se identificó un QTL único para la tasa de activación de Rubisco en el cromosoma 7H. Este es el primer informe sobre la identificación de un QTL para la tasa de activación de Rubisco en planta y este descubrimiento podría abrir la puerta a la reproducción asistida por marcadores para mejorar la fotosíntesis de la cebada en todo el dosel. Esperamos que el trabajo futuro valide estos QTL en condiciones de campo para que puedan usarse para mejorar el potencial de rendimiento de los cultivos.