Un enfoque novedoso para cuantificar y predecir los daños por heladas en el trigo de invierno

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¡De acuerdo! Imagen RGB (color) basada en HTFP, segmentación planta-suelo (blanco/negro) y CC extraído por área y gráfico (%) para dos variedades de trigo, Runal (susceptible al estrés por congelación) y CH Combin (más tolerante al estrés por congelación). estrés), antes (20 de febrero de 2018) y después (5 de marzo de 2018) de una ola de frío. Crédito: Fenómica vegetal

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Imagen RGB (color) basada en HTFP, segmentación planta-suelo (blanco/negro) y CC extraído por área y gráfico (%) para dos variedades de trigo, Runal (susceptible al estrés por congelación) y CH Combin (más tolerante al estrés por congelación). estrés), antes (20 de febrero de 2018) y después (5 de marzo de 2018) de una ola de frío. Crédito: Fenómica vegetal

El estrés abiótico, como el calor y las heladas, limita gravemente el crecimiento de las plantas y afecta especialmente a los cultivos de invierno como el trigo mediante la senescencia y la reducción del área foliar. Los métodos modernos de fenotipado, en particular el fenotipado de campo de alto rendimiento (HTFP), han logrado avances significativos en el seguimiento y análisis de estos efectos.

La investigación actual se centra en el uso de información detallada y imágenes de alta resolución para cuantificar los rasgos de crecimiento y evaluar los daños causados ​​por tensiones como las heladas. Sin embargo, persisten desafíos para modelar con precisión los daños por heladas y comprender la resiliencia específica del genotipo. El desafío es mejorar la precisión de la detección y cuantificación de las respuestas de los cultivos al estrés abiótico, en particular a las heladas, para mejorar la resiliencia y el rendimiento en diferentes climas.

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En octubre de 2023, Plant Phenomics publicó un Artículo de investigación titulado “Índice de daños por heladas: la antípoda de los grados día de crecimiento“.

Esta investigación cuantificó las reducciones inducidas por las heladas en crecimiento de la planta mediante el seguimiento de los cambios en la cobertura del dosel de treinta y seis genotipos de trigo de invierno durante varios años utilizando imágenes de campo de alta resolución y resolución temporal. Se desarrolló un nuevo concepto, el índice de daños por heladas (FDI), para resumir acumulativamente los eventos de heladas, similar a los grados día de crecimiento.

La sensibilidad de los genotipos a la IED se correlacionó con las puntuaciones visuales tradicionales utilizadas para evaluar la resistencia al invierno, lo que indica su potencial adaptabilidad a otras tensiones como la sequía o el calor. El estudio duró tres años, cada uno con diferentes regímenes de temperatura y olas de frío.

La atención se centró en los primeros 150 días después de la siembra, que representan el invierno, y cada año se observaron diferentes patrones de pérdida de cobertura del dosel (ΔCC) y dinámica de temperatura. Se encontró una correlación de moderada a fuerte entre el ΔCC y las calificaciones de heladas manuales después de olas de frío, lo que indica la eficacia de la IED para capturar la sensibilidad a las heladas específica del genotipo.

El proceso de investigación implicó optimizar varios parámetros, incluido un lapso de tres días entre olas de frío y daños visibles, un factor de suavizado para los datos de temperatura y una temperatura base (Tbase) de -9°C por debajo de la cual se producen daños visibles por heladas. También se calcularon los factores de sensibilidad específicos del genotipo y mejoraron significativamente la precisión predictiva de ΔCC cuando se utilizaron.

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El estudio confirmó que la inclusión de una fase de retraso y el suavizado de las curvas de temperatura mejoraron significativamente la precisión de la predicción. También destacó la naturaleza específica del genotipo de la sensibilidad al daño por heladas, lo que requiere el ajuste de parámetros como el factor de sensibilidad para cada genotipo.

En general, los resultados resaltaron el potencial de la IED para mejorar las predicciones del desempeño de las plantas bajo estrés por heladas, sugiriendo su uso en el mejoramiento de genotipos tolerantes a las heladas y mejorando los modelos de cultivos incorporando efectos de daño.

Este estudio representa un avance metodológico en la comprensión y predicción de las interacciones genotipo-ambiente, particularmente en relación con escarcha daño, mediante el uso de métodos de fenotipado de campo de alto rendimiento.

Más información:
Flavian Tschurr et al, Índice de daños por heladas: la antípoda de los grados día de crecimiento, Fenómica de las plantas (2023). DOI: 10.34133/plantfenómica.0104

Proporcionado por Fenómica vegetal

2024-01-17 18:34:55
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