La precisión en la predicción del crecimiento y desarrollo de los cultivos anuales depende específicamente de la capacidad de predecir el momento del cambio de crecimiento vegetativo a reproductivo. Esto determina las condiciones climáticas en las que crece el cultivo, por lo que tiene un gran impacto en el rendimiento. Para el trigo, el punto que marca la transición del crecimiento vegetativo al crecimiento de las estructuras reproductivas ocurre en la antesis, el período durante el cual una flor está abierta y funcional. Los modelos de antesis precisos simularían los procesos subyacentes que conducen a la antesis y proporcionarían estimaciones cuantitativas de la ocurrencia en cualquier entorno específico para cualquier genotipo específico al vincular la información genética con los coeficientes de respuesta ambiental. Esto permitiría una caracterización rápida del comportamiento antesis de genotipos específicos. También permitiría una detección rápida de la aptitud adaptativa de la progenie en un programa de reproducción mediante la vinculación de marcadores moleculares para genes/alelos de desarrollo con coeficientes de modelos y la ejecución de simulaciones para determinar el rango de tiempos de antesis que ocurrirán en el lugar para el que se está seleccionando. . Aún no se ha creado un modelo que sea adecuado para estos fines.
Un documento reciente en Annals of Botany desarrolla un modelo cuantitativo de la expresión de genes de desarrollo específicos y lo combina con modelos fisiológicos que predicen el tiempo de antesis en respuesta al entorno. Este nuevo modelo proporciona un marco para probar los modelos genéticos actuales de transición floral en trigo y, en última instancia, informará el desarrollo de genotipos adaptados a entornos específicos.
Brown, HE, Jamieson, PD, Brooking, IR, Moot, DJ y Huth, NI (2013) Integración de modelos moleculares y fisiológicos para explicar el tiempo de antesis en el trigo. Anales de botánica, 112(9), 1683-1703.
Antecedentes: un modelo para predecir el tiempo de antesis de una planta de trigo a partir de información ambiental y genética requiere la integración de conceptos actuales en biología fisiológica y molecular. Este artículo describe la estructura de un modelo integrado y cuantifica sus mecanismos de respuesta.
Métodos: Se revisó la literatura para formular los componentes del modelo. Los dos segundos autores utilizan un nuevo análisis detallado de las observaciones fisiológicas de una publicación anterior. En este enfoque, las mediciones del número de hojas y la aparición de hojas y primordios de líneas casi isogénicas de trigo de primavera e invierno cultivadas durante diferentes duraciones en diferentes condiciones de temperatura y fotoperíodo se utilizan para cuantificar mecanismos y parámetros para predecir el tiempo de antesis.
Conclusiones: El análisis integra conceptos de biología molecular y fisiología de cultivos en un marco modelo que vincula diferentes genes de desarrollo con predicciones cuantitativas del tiempo de antesis del trigo en diferentes situaciones de campo.
