Integrando la señalización de estrés por sequía y la cría inteligente para cultivos resilientes al clima: mecanismos regulatorios y estrategias genéticas
Autores: Wang, Mingyu; Zhao, Yuwei; Huang, Yaqian; Liu, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Sequía
Cultivos
Cría
Resistencia
Mecanismos
Genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La creciente frecuencia y severidad de los eventos de sequía representan amenazas significativas para la productividad agrícola y la seguridad alimentaria. El estrés por sequía no solo restringe el crecimiento y los rendimientos de los cultivos, sino que también desestabiliza los ecosistemas agrícolas. A lo largo de escalas de tiempo evolutivas, las plantas han desarrollado estrategias adaptativas complejas, que abarcan la escapatoria de la sequía (fenología acelerada), la evitación (morfología que conserva agua) y la tolerancia (protección celular), que implican mecanismos biológicos complejos que abarcan la señalización molecular, la reprogramación metabólica y la remodelación morfológica de los órganos. Para mitigar los riesgos de sequía, es imperativo criar cultivos tolerantes a la sequía y eficientes en el uso del agua. Actualmente, la cría de resistencia a la sequía está experimentando un cambio de paradigma, pasando de la selección fenotípica tradicional hacia la selección asistida por genómica, el diseño molecular y la modelización predictiva impulsada por inteligencia artificial (IA). Esta revisión proporciona un análisis integral de los mecanismos de respuesta al estrés por sequía en los cultivos, integrando tres dimensiones clave: adaptaciones fisiológicas/bioquímicas, redes de señalización hormonal y modificaciones morfológicas/estructurales. Además, evalúa críticamente los avances recientes en enfoques de mejora genética para la resistencia a la sequía, como la selección asistida por marcadores, la tecnología transgénica y la edición genética. También explora la integración de datos multi-ómicos y IA para mejorar la cría molecular de precisión y superar la compensación inherente entre la resistencia a la sequía y el potencial de rendimiento. Al sintetizar los avances en la cría molecular y la agricultura inteligente, este trabajo proporciona una hoja de ruta para desarrollar cultivos resilientes al clima optimizados a través de la ingeniería de rasgos sinérgicos y la detección ambiental inteligente.
Descripción
La creciente frecuencia y severidad de los eventos de sequía representan amenazas significativas para la productividad agrícola y la seguridad alimentaria. El estrés por sequía no solo restringe el crecimiento y los rendimientos de los cultivos, sino que también desestabiliza los ecosistemas agrícolas. A lo largo de escalas de tiempo evolutivas, las plantas han desarrollado estrategias adaptativas complejas, que abarcan la escapatoria de la sequía (fenología acelerada), la evitación (morfología que conserva agua) y la tolerancia (protección celular), que implican mecanismos biológicos complejos que abarcan la señalización molecular, la reprogramación metabólica y la remodelación morfológica de los órganos. Para mitigar los riesgos de sequía, es imperativo criar cultivos tolerantes a la sequía y eficientes en el uso del agua. Actualmente, la cría de resistencia a la sequía está experimentando un cambio de paradigma, pasando de la selección fenotípica tradicional hacia la selección asistida por genómica, el diseño molecular y la modelización predictiva impulsada por inteligencia artificial (IA). Esta revisión proporciona un análisis integral de los mecanismos de respuesta al estrés por sequía en los cultivos, integrando tres dimensiones clave: adaptaciones fisiológicas/bioquímicas, redes de señalización hormonal y modificaciones morfológicas/estructurales. Además, evalúa críticamente los avances recientes en enfoques de mejora genética para la resistencia a la sequía, como la selección asistida por marcadores, la tecnología transgénica y la edición genética. También explora la integración de datos multi-ómicos y IA para mejorar la cría molecular de precisión y superar la compensación inherente entre la resistencia a la sequía y el potencial de rendimiento. Al sintetizar los avances en la cría molecular y la agricultura inteligente, este trabajo proporciona una hoja de ruta para desarrollar cultivos resilientes al clima optimizados a través de la ingeniería de rasgos sinérgicos y la detección ambiental inteligente.