bzh los híbridos semienanos tienen un sistema de raíces reducido en una etapa muy temprana del desarrollo de la planta, según un nuevo artículo publicado en Annals of Botany. Las plantas tienen la adaptabilidad para ser más eficientes en el uso de nitrógeno, ya que en condiciones pobres en N la planta semienana reduce el crecimiento de los brotes para mejorar la relación raíz:brotes, mientras que una planta normal aumentaría el crecimiento de las raíces. “Sugerimos que bzh los semienanos no solo eran más eficientes en N que los tipos normales cuando el N es escaso debido a un índice de cosecha más alto, sino también a una relación raíz: brote más alta”, escriben Antke Schierholt y sus colegas en su artículo. "La mayor biomasa de raíces (CE de raíces) de los tipos normales probablemente se necesite bajo niveles bajos de N para mantener la biomasa y el rendimiento, mientras que los híbridos semienanos tienen menos biomasa que mantener".

Crecimiento de la raíz in vitro experimento. Se cultivaron cinco plántulas por genotipo en cajas de Petri de 12 × 12 cm en condiciones controladas. Fuente: Schierholt et al. 2019.

Irónicamente, los genes de enanismo se utilizan en muchas especies en las que los agricultores quieren aumentar el rendimiento. Esto se hace para reducir el acame, donde el tallo de la planta se dobla, lo que dificulta la cosecha. Si bien los efectos del enanismo son fáciles de ver en los brotes, es más difícil ver los efectos en otros lugares. “Como las raíces crecen escondidas en el suelo, son muy difíciles de caracterizar en el campo. La biomasa de raíces y la distribución de raíces en el perfil del suelo se pueden estimar de forma destructiva o no destructiva en varios entornos artificiales que van desde in vitro placas de gel a rizotrones, según lo revisado por Fiorani y Schurr (2013). Sin embargo, las técnicas más precisas son muy laboriosas y costosas y, por lo tanto, no se aplican en el fitomejoramiento, donde se requieren métodos no destructivos para un alto número de genotipos en el campo”, dijeron Schierholt y sus colegas en su artículo.

Mediciones de capacitancia eléctrica de raíz en campo. El electrodo de la planta se fijó con una abrazadera a unos 2 cm del suelo en el hipocótilo de la planta de colza y el electrodo del suelo se empujó aprox. 40 cm en el suelo. Fuente: Schierholt et al. 2019.

Para solucionar este problema, el equipo recurrió a la capacitancia eléctrica de raíz. Este enfoque mira raíces como condensadores con fugas, por lo que examinar el flujo eléctrico a través del suelo puede revelar cómo la biomasa vegetal varía bajo tierra sin tener que desenterrar la planta. Esta técnica mostró la biomasa de raíces sorprendentemente baja de los híbridos semienanos.

“Llegamos a la conclusión de que la reacción opuesta de crecimiento de la raíz del bzh semienanos y el tipo normal bajo deficiencia de N contribuye a la mayor eficiencia de N de los genotipos semienanos debido a un mejor uso económico de N y asimilados. Sin embargo, el efecto de la bzh El gen en el sistema radicular es complejo y podría explicarse por un sistema radicular más fino, raíces laterales alteradas, cambios en la biomasa de la raíz primaria u otros cambios en la arquitectura de la raíz”, dijeron Schierholt y sus colegas en su artículo, aunque advierten que sus hallazgos han limitaciones.

“La pregunta inicial de si la raíz EC puede explicar la mayor eficiencia de N de bzh los semienanos no se pueden responder finalmente con base en los datos disponibles. En consecuencia, sería necesario un análisis de la arquitectura de la raíz de los híbridos semienanos y de tipo normal, así como un análisis de las reacciones moleculares y fisiológicas de la planta, para explicar completamente las diferencias en la eficiencia del N entre los tipos de crecimiento”.