Psathyrostachys juncea es una especie de gramínea conocida con el nombre común de centeno silvestre ruso . Anteriormente se clasificaba como Elymus junceus . Es originaria de Rusia y China, y se ha introducido en otras partes del mundo, como Canadá y Estados Unidos. [1] Psathyrostachys juncea es una gran fuente de alimento para los animales de pastoreo, ya que tiene un alto valor nutricional en sus densas hojas basales, incluso a fines del verano y en otoño. Esta especie puede crecer y prosperar en muchos entornos hostiles, lo que la convierte en una candidata ideal para la mejora, ya que puede crecer en áreas donde la agricultura es difícil. Esta especie es una planta forrajera resistente a la sequía y puede sobrevivir durante las estaciones frías. También es un polinizador cruzado y es autoestéril. [2] Esto significa que P. juncea no puede autofecundarse; debe encontrar otra planta de la misma especie con la que intercambiar gametos. La autoesterilización aumenta la diversidad genética de una especie.
Psathyrostachys juncea es una hierba perenne que crece en matas de hasta 1 metro (3,3 pies) de altura o más. La hierba es longeva y se sabe que persiste en cultivo durante 25 años o más.
La hierba tiene una densa red de raíces debajo de cada mata; no hay rizomas ni estolones . Las raíces pueden alcanzar los 3 metros de profundidad en el suelo.
Las hojas se encuentran alrededor de la base de los tallos y son rectas o rizadas. Las vainas de las hojas viejas se deshilachan. La inflorescencia es una espiga de hasta 11 a 16 centímetros (4,3 a 6,3 pulgadas) de largo. [1] [3]
Se han desarrollado muchos cultivares de Psathyrostachys juncea , incluidos 'Vinall', 'Bozoisky-Select' y 'Bozoisky II'. [1]
Aunque Psathyrostachys juncea puede sobrevivir en condiciones duras, es una especie difícil de plantar inicialmente, porque las semillas deben estar en las condiciones correctas para comenzar la germinación. [4] Psathyrostachys juncea tiene un vigor de plántula bajo, lo que afecta el éxito de la germinación. Pero una vez que P. juncea ha comenzado la germinación, puede tolerar la mayoría de las condiciones climáticas adversas. En los últimos años, los científicos han explorado posibles soluciones para mejorar el vigor de las plántulas. Una posible técnica para aumentar el vigor de las plántulas es aumentar la ploidía. [5] En la naturaleza, P. juncea es diploide, sin embargo, se ha demostrado que el germoplasma tetraploide aumenta el tamaño de las semillas y el vigor de las plántulas en P. juncea . [4] La regeneración de esta especie ha sido exitosa, lo que significa que los científicos pueden seleccionar más fácilmente rasgos específicos y manipular P. juncea a nivel celular. [2] Por lo tanto, los humanos pueden inducir fácilmente la tetraploidía en P. juncea . Como resultado, los programas de mejoramiento han comenzado a cultivar cultivares tetraploides para aumentar el éxito de la germinación de P. juncea . Hay un pequeño cambio en la calidad del tejido y el contenido nutricional con diferentes niveles de ploidía, pero nada significativo. Por lo tanto, aumentar los cultivares tetraploides es una posible vía para mejorar la calidad de las semillas. Se ha realizado un análisis de ruta para examinar qué afecta exactamente al rendimiento de las semillas. Los tallos fértiles y fuertes ( macollos ), el número de flores ( flósculos ) por racimo de flores ( espiguilla ) y el peso de las semillas mostraron relaciones positivas con el rendimiento de las semillas. [6] Es decir, P. juncea con más tallos/macollos, más flores y/o semillas más pesadas han mejorado el rendimiento de las semillas. Sin embargo, el número de racimos de flores (espiguilla) por tallo y el número de semillas por racimo de flores se correlacionaron negativamente con el rendimiento de las semillas. Por lo tanto, tener más flores en un racimo, no más semillas por racimo, aumenta el rendimiento de las semillas. [5] Esta información se puede utilizar para mejorar los programas de mejoramiento de P. juncea . Además, el estrés hídrico también mejora la calidad del tejido de las hojas y las inflorescencias, mientras que los fertilizantes ricos en nitrógeno mejoran la calidad del tejido de las hojas, los tallos y las inflorescencias. Una mayor calidad del tejido está relacionada con mejoras en el rendimiento total. [5]
Psathyrostachys juncea se introdujo en América del Norte como pasto forrajero y para la rehabilitación de pastizales y la estabilización del suelo. El pasto es "uno de los pastos forrajeros más versátiles disponibles para pasturas de secano". [7] Es apetecible para el ganado , aunque no es un buen heno debido a sus hojas basales. También es apetecible para los ungulados salvajes , como el alce . El pasto es un forraje particularmente bueno cuando se planta en hileras alternas con una leguminosa , como la alfalfa . [7]
Generalmente no es invasiva y no suele convertirse en una maleza nociva . Rara vez crece fuera de las parcelas donde ha sido plantada. En el suroeste de los Estados Unidos hay algunas apariciones invasivas, como en las mesetas del Gran Cañón.
Es resistente a la sequía , a las inundaciones durante la mayor parte del año y tolera el frío. También tolera la alta salinidad del suelo .
No es fácil establecerlo por medio de semillas; si las semillas se plantan a más de 1,9 centímetros de profundidad, las plántulas no emergen en gran número. Las plántulas son débiles. Sin embargo, una vez que se ha establecido, es resistente y compite bien por el agua y los nutrientes. Es tolerante al fuego porque la densa mata de los tallos protege las yemas axilares, que pueden producir macollos y rebrotar después de ser destruidas por el fuego. [1]
Existen cuatro alelos nuevos que codifican subunidades de glutenina de alto peso molecular (HMW-GS) en el género Psathyrostachys . Las subunidades de glutenina de alto peso molecular proporcionan proteínas al endospermo en los parientes del trigo, pero también determinan el nivel de mejora del trigo posible en una especie vegetal. Estas proteínas están codificadas a partir del locus Gun-1, y el estudio de este locus ha ayudado a los científicos a rastrear los lazos evolutivos entre las especies de Triticeae . Esto significa que P. juncea tiene estrechos lazos evolutivos con los parientes del trigo silvestre. [8] Por lo tanto, la mejora del trigo es una gran posibilidad para P. juncea . Al mejorar la calidad del trigo, P. juncea podría convertirse potencialmente en un cultivo para el consumo humano, especialmente en áreas donde el cultivo de cultivos es un desafío, como en áreas secas o de sequía. El obstáculo actual para la mejora del trigo es que la polinización cruzada del trigo y P. junce a es extremadamente difícil porque sus gametos no son compatibles entre sí. [9]
