Frío primaveral, adiós: Descubrimiento genético retrasa la floración del melocotón y protege las cosechas

En un avance fundamental para la agricultura frutícola, los científicos han identificado una mutación genética en los árboles de durazno que regula el momento de la floración, un rasgo crucial para evitar las heladas primaverales. Esta visión genética podría transformar las prácticas de mejoramiento, permitiendo el desarrollo de variedades de frutas de floración tardía que mitiguen los riesgos de daño por heladas, lo que fortalecería los rendimientos de los cultivos y los medios de vida de los agricultores.

Las heladas primaverales amenazan con frecuencia la producción de frutas templadas, lo que lleva a pérdidas económicas significativas para los productores. Una estrategia eficaz para mitigar este problema es el mejoramiento de cultivares de floración tardía, que florecen después de que ha pasado el riesgo de heladas. Sin embargo, el proceso a menudo se ve obstaculizado por la falta de genes y marcadores específicos y una comprensión limitada de los mecanismos genéticos subyacentes. Este desafío requiere una investigación exhaustiva sobre la regulación genética del tiempo de floración, con el objetivo de identificar genes clave y desarrollar marcadores confiables para el mejoramiento de cultivares tolerantes a las heladas.

Investigadores de la Estación de Investigación de Frutas de los Apalaches de la USDA-ARS han logrado un avance significativo en el campo de la horticultura. Su estudio (DOI: 10.1093/hr/uhae076), publicado en la prestigiosa revista Horticulture Research el 8 de abril de 2024, descubre una mutación genética en el gen euAP2a que es responsable de la floración tardía de los duraznos, un rasgo que podría ser vital en las estrategias de evitación de heladas.

El estudio se centró en un germoplasma de durazno de floración tardía (LFP), que requiere períodos de enfriamiento y calentamiento más largos para florecer en comparación con los cultivares estándar. Los investigadores descubrieron una deleción de 983 pb en el gen euAP2a que interrumpe un sitio de unión de miR172, lo que lleva a una mutación de ganancia de función. Los análisis transcriptómicos revelaron que esta mutación afecta la activación de módulos génicos termo-responsivos, retrasando el desarrollo floral. Específicamente, dos módulos de respuesta al frío y cuatro módulos de respuesta al calentamiento, que involucran aproximadamente 600 genes, se activan secuencialmente en diferentes etapas del desarrollo floral. La desactivación o el retraso de estos módulos indica que el gen euAP2a actúa como un represor de la transcripción, modulando la programación de la transcripción termo-responsiva para controlar el ritmo del desarrollo floral en los duraznos. Esta investigación no solo identifica la base genética del rasgo de floración tardía, sino que también proporciona una comprensión integral de los mecanismos moleculares involucrados, lo que ayuda al mejoramiento de cultivares de árboles frutales tolerantes a las heladas.

El Dr. Chris Dardick, autor correspondiente del estudio, destaca la importancia de esta investigación, afirmando: “Nuestros hallazgos no solo arrojan luz sobre la base genética del tiempo de floración, sino que también brindan una herramienta valiosa para que los mejoradores desarrollen variedades de duraznos que puedan resistir mejor las amenazas del cambio climático, asegurando la seguridad alimentaria y la sostenibilidad agrícola”.

La aplicación de esta investigación es de gran alcance, con el potencial de informar los programas de mejoramiento para una variedad de frutas templadas. Al comprender y manipular los factores genéticos que controlan el tiempo de floración, los productores pueden cultivar cultivos que sean más resistentes a las fluctuaciones ambientales, lo que finalmente conducirá a una menor vulnerabilidad al daño por heladas y a resultados de cosecha más predecibles.

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Referencias

DOI

10.1093/hr/uhae076

URL de fuente original

Financiamiento de la investigación

Este estudio fue apoyado por fondos internos de la USDA-ARS bajo CRIS 8080-21000-029-00D y 8080-21000-033-00D.

Acerca de Horticulture Research

Horticulture Research es una revista de acceso abierto de la Universidad Agrícola de Nanjing y está clasificada como la número uno en la categoría de Horticultura de los Journal Citation Reports ™ de Clarivate, 2022. La revista se compromete a publicar artículos de investigación originales, revisiones, perspectivas, comentarios, artículos de correspondencia y cartas al editor relacionadas con todas las principales plantas hortícolas y disciplinas, incluida la biotecnología, el mejoramiento, biología celular y molecular, evolución, genética, interacciones inter-especies, fisiología, y el origen y la domesticación de los cultivos.