Melhorar a eficiência fotossintética das plantas cultivadas em ambientes dinâmicos foi recentemente destacado como um objetivo chave para aumentar a assimilação de carbono em todo o dossel. As respostas fisiológicas à luz flutuante são particularmente importantes para as folhas do dossel inferior. O ambiente de luz do dossel inferior está sujeito a mudanças contínuas e dinâmicas ao longo do dia, causadas pelo movimento do sol no céu, cobertura de nuvens esporádicas e/ou movimento dos elementos superiores do dossel causado pelo vento.

Melhorar a taxa de ativação de Rubisco na luz flutuante pode ser o fruto mais fácil que permite aos criadores de plantas aumentar a fotossíntese de todo o dossel com poucos custos associados, especificamente em termos de uso de água e nutrientes. Isso é crítico para um futuro em que se prevê que a mudança ambiental global deixe os sistemas agrícolas expostos a eventos de seca e calor mais frequentes e extremos. No entanto, nenhum estudo até o momento investigou ou realizou a dissecação de características para a ativação de Rubisco em uma população de mapeamento segregante de uma espécie de cultura importante.

Verificou-se que a taxa de ativação de Rubisco (1/τ) é altamente variável em uma população de cevada. Um QTL para taxa de ativação de Rubisco foi identificado no cromossomo 7H. Crédito da imagem: Salter et ai.

Em nosso novo artigo publicado em AoBP, apresentamos os resultados de um estudo no qual buscamos identificar e caracterizar a variação genética na taxa de ativação de Rubisco em uma cevada (Zea mays) população de mapeamento haploide duplo na planta usando técnicas de troca gasosa (Salter et ai., 2020). Em seguida, usamos o mapeamento de intervalos cromossômicos para identificar loci de traços quantitativos (QTL) e marcadores moleculares intimamente associados que poderiam ser usados ​​para melhoramento de plantas assistido por marcadores.

Descobrimos que as taxas de ativação da Rubisco eram altamente variáveis ​​na população. Um QTL exclusivo para taxa de ativação de Rubisco foi identificado no cromossomo 7H. Este é o primeiro relato sobre a identificação de um QTL para taxa de ativação de Rubisco na planta e esta descoberta pode abrir a porta para a reprodução assistida por marcadores para melhorar a fotossíntese de todo o dossel da cevada. Esperamos que trabalhos futuros validem esses QTLs em condições de campo para que possam ser usados ​​para melhorar o potencial de rendimento das culturas.