Las plantas tienen la extraordinaria capacidad de convertir la luz solar en alimento a través de la fotosíntesis. Sin embargo, solo porque algo sea natural no significa que sea eficiente: la mayoría de los cultivos en el planeta tienen que lidiar con el proceso de fotorrespiración, que reduce significativamente su rendimiento. Ahora, un grupo de científicos ha diseñado una forma para que las plantas evadan este obstáculo.
Como se informó en Science, los científicos desarrollaron varias formas alternativas para que las plantas realicen la fotorrespiración sin consumir tanta energía. Se probaron combinaciones de nuevos genes y promotores en 1.700 plantas en condiciones reales y se aislaron los de mejor desempeño.
La investigación es parte del estudio Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE), un proyecto internacional para aumentar la capacidad de fotosíntesis de los cultivos y mejorar la productividad alimentaria mundial. Este trabajo tardó más de dos años en replicar los resultados, pero el equipo demostró que las plantas tratadas con ingeniería terminaron siendo más altas y se desarrollaron más rápido. Se produjo alrededor de un 40 por ciento más de biomasa, la mayoría de la cual se encontró en los tallos de los cultivos, que fueron 50 por ciento más grandes.
«Podríamos alimentar hasta 200 millones de personas más con las calorías perdidas por la fotorrespiración en el medio oeste de EEUU cada año», dijo en un comunicado el investigador principal, Donald Ort, profesor de Ciencias Vegetales y Cultivos, en un comunicado. «Recuperar incluso una parte de estas calorías en todo el mundo contribuirá en gran medida a satisfacer las demandas de alimentos en rápida expansión del siglo XXI, impulsadas por el crecimiento de la población y las dietas ricas en calorías», agregó Ort.
El proyecto y sus fundadores quieren garantizar que los pequeños agricultores, especialmente en África subsahariana y el sudeste asiático, puedan acceder a todo el avance del proyecto sin pagar regalías. Imagen vía Newsweek.
La fotorrespiración no es un proceso intrínsecamente negativo, sino una necesidad desafortunada para las plantas. La enzima Rubisco, crucial para la fotosíntesis, es capaz de crear compuestos tóxicos para las plantas. Esto significa que tiene que ser reciclado a través de la fotorrespiración, que consume energía.
«La fotorrespiración es anti-fotosíntesis», agregó el otro autor del estudio, Paul South; biólogo de investigación molecular del Servicio de Investigación Agrícola. «Para la planta tiene un costo de energía y recursos valiosos que podría haber invertido en la fotosíntesis para producir más crecimiento y rendimiento», explicó.
El equipo estimó que tomaría aproximadamente una década diseñar este recurso de eficiencia en los cultivos de alimentos básicos, además de lograr la aprobación regulatoria. El proyecto y sus fundadores también tienen la intención de garantizar que los pequeños agricultores, especialmente en el África subsahariana y el sudeste asiático, puedan acceder a todo el avance del proyecto sin pagar regalías.
Fuente: IFLScience
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