La ola de calor amenaza el rendimiento de la cebada, pero existen soluciones
El aumento de las temperaturas mundiales reduce fuertemente la producción y la calidad de los cultivos, y la cebada no es una excepción. Este cereal, esencial para la alimentación animal y la fabricación de cerveza, ve su desarrollo perturbado por el calor excesivo. Las olas de calor provocan daños en las membranas celulares, alteran las proteínas y aumentan la producción de especies reactivas de oxígeno, perjudiciales para las células. Estas perturbaciones obstaculizan la fotosíntesis y la reproducción de la planta, lo que provoca pérdidas importantes de rendimiento.
Para remediarlo, se estudian mecanismos fisiológicos y moleculares. En el ámbito de los enfoques fisiológicos, la optimización de la fecha de siembra permite que la cebada evite los períodos de calor intenso durante las fases críticas de floración y llenado de granos. Un riego adaptado y una gestión rigurosa de los fertilizantes también ayudan a las plantas a resistir mejor, manteniendo un buen nivel de hidratación y nutrientes. La inoculación de hongos y bacterias beneficiosas también fortalece la tolerancia de la cebada al estimular su crecimiento y mejorar su sistema de defensa contra el estrés.
Los microorganismos, como ciertas cepas de Bacillus, producen hormonas vegetales y fijan el nitrógeno, lo que favorece una mejor absorción de nutrientes. También ayudan a neutralizar las especies reactivas de oxígeno, responsables de desequilibrios iónicos en las plantas bajo estrés térmico.
A nivel molecular, se han logrado avances significativos. Genes de resistencia al calor, identificados en plantas modelo como la Arabidopsis, han sido introducidos en la cebada. Por ejemplo, el gen HvGST4, procedente de la cebada silvestre, ha sido sobreeexpresado en la Arabidopsis, mejorando su tolerancia no solo al calor, sino también a la sequía, la salinidad y el frío. Este gen estimula la producción de glutatión, un antioxidante natural que protege las células. Otro gen, TaHsfA6b, procedente del trigo, ha sido integrado en la cebada mediante edición genética, reforzando su capacidad para soportar temperaturas elevadas sin alterar sus características normales.
Los investigadores también han identificado regiones genéticas, llamadas QTL, relacionadas con la tolerancia al calor. Tres de estas regiones se han asociado con la resistencia al estrés térmico en 120 variedades de cebada, mientras que otras diez influyen tanto en la resistencia como en la calidad de los granos. Estos descubrimientos permiten seleccionar variedades más robustas mediante técnicas de selección genómica, que analizan el ADN para predecir el rendimiento de las plantas.
La edición genética mediante CRISPR, un método preciso de modificación del ADN, también ofrece perspectivas prometedoras. Permite dirigirse a genes específicos para mejorar la resistencia de la cebada sin introducir mutaciones no deseadas. Las variedades así modificadas producen más proteínas de choque térmico, que protegen las células en caso de estrés.
Finalmente, prácticas agrícolas como el priming térmico, que consiste en exponer brevemente las plántulas jóvenes a un calor moderado, preparan a la cebada para soportar mejor temperaturas más elevadas más adelante. Esta técnica activa mecanismos de defensa, como la producción de enzimas antioxidantes y proteínas protectoras, que limitan los daños celulares.
Estos avances, combinados con una gestión óptima de los cultivos, podrían permitir mantener, e incluso mejorar, la producción de cebada a pesar del calentamiento global. Las pérdidas actuales, que alcanzan hasta un 50 % en ciertas regiones en caso de ola de calor, podrían reducirse así, garantizando una oferta estable para las industrias que dependen de ella.
Mentions des sources
Publication citée
DOI : https://doi.org/10.1007/s44372-026-00718-6
Titre : Evaluation of molecular and physiological mechanisms underpinning heat stress tolerance in barley (Hordeum vulgare L.): an approach towards heat resilient barley production
Revue : Discover Plants
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Ali Hasnain; Muhammad Naveed Anjum; Zahid Mehmood; Adeel Mustafa; Muhammad Umer Farooq Awan