Créditos: Brian Stauffer

Investigadores aseguran que han encontrado una forma de superar las restricciones naturales en el proceso de la fotosíntesis que limita la productividad de los cultivo.

Creen que el método podría usarse para aumentar significativamente los rendimientos de cultivos importantes, como el arroz y el trigo.

El estudio ha sido publicado en la revista Science.

Los investigadores están cada vez más preocupados por la capacidad del mundo para alimentar a una población en crecimiento en momentos donde el cambio climático ha comenzado a manifestarse.

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Cultivo GM
Vista aérea de las pruebas a campo en 2017. Los investigadores descubrieron que las planta. Foto: James Baltz.

Mientras que las plantas utilizan la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en azúcares que alimentan el crecimiento de la planta, los pasos químicos involucrados producen algunos compuestos tóxicos que limitan el potencial del cultivo.

Luego, la planta recicla estas toxinas en un proceso llamado fotorrespiración, pero esto le cuesta a la planta una energía preciosa que podría haberse utilizado para aumentar el rendimiento.

En este estudio, los investigadores se propusieron desarrollar una forma de solucionar el problema de la fotosíntesis.

“Hemos probado tres diseños bioquímicos diferentes con el objetivo de reducir este proceso muy costoso en energía”, dijo el autor principal, el Dr. Paul South, del Servicio de Investigación Agrícola de EEUU.

“Se ha estimado que en plantas como la soja, el arroz y las frutas y hortalizas, puede ser un obstáculo significativo en el rendimiento hasta en un 36%. Hemos intentado diseñar este atajo para que sean más eficientes energéticamente, y en pruebas de campo esto se tradujo en un aumento del 40% en la biomasa vegetal”.

Un aspecto importante del problema es que se vuelve más frecuente a temperaturas más altas y en condiciones de sequía.

“Nuestro objetivo es construir mejores plantas que puedan soportar el calor hoy y en el futuro, para ayudar a equipar a los agricultores con la tecnología que necesitan para alimentar al mundo”, dijo la coautora Amanda Cavanagh, investigadora postdoctoral de la Universidad de Illinois.

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Los investigadores eligieron las plantas de tabaco porque son fáciles y rápidas de modificar. También forman un dosel completamente cerrado en el campo similar a muchos cultivos alimentarios.

El equipo espera ahora utilizar estos hallazgos para aumentar los rendimientos de las plantas de soja, arroz, papa y tomate.

Cultivo GM
El experimento es significativo, dicen los investigadores, que involucró dos años de ensayos de campo. Foto: James Baltz.

“Este proceso es muy similar entre todos los cultivos que estamos buscando”, dijo el Dr. South.

“Realmente esperamos que esta sea una tecnología que proporcione una herramienta que optimice aún más la agricultura para que no utilicemos tanto insumos externos y estemos produciendo más alimentos en menos tierra”.

Sin embargo, los autores reconocen que el uso de la modificación genética es controvertido en muchas partes del mundo.

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Ellos argumentan que un largo proceso de revisión asegurará que si los cultivos de alimentos se desarrollan usando esta tecnología, serán aceptados por los agricultores y los consumidores por igual.

“La investigación que es necesaria para demostrar que tiene un bajo impacto ambiental y es segura para el consumo toma un mínimo de diez años y muchos más dólares en fondos de investigación para garantizar que este sea un producto alimenticio bueno y seguro”, dijo el Dr. South.

La tecnología se está desarrollando para su distribución libre de regalías a los pequeños agricultores en África subsahariana y en el sudeste asiático.

Está financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates, la Fundación para la Investigación de Alimentos y Agricultura y el Departamento de Desarrollo Internacional del Reino Unido.