De acuerdo con una nueva investigación, los rendimientos de trigo podrían aumentar significativamente gracias a las variedades con una forma superior de una enzima común.
Los científicos de plantas de la Universidad de Lancaster, Rothamsted Research y el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo CIMMYT han estado investigando una enzima vegetal natural conocida como Rubisco para explorar su capacidad de aumentar la fotosíntesis y aumentar el rendimiento de los cultivos.
En un nuevo artículo publicado este mes, el equipo midió la fotosíntesis en 25 genotipos de trigo, incluidos los parientes silvestres del trigo harinero Triticum aestivum - y la variación encontrada existe incluso entre genotipos estrechamente relacionados.
Cada tipo se encuestó para identificar enzimas superiores de Rubisco para mejorar la fotosíntesis.
Dos de los más eficientes fueron Rubisco de plantas conocidas como Aegilops cylindrica hierba de cabra articulada y Hordeum vulgare cebada, que mostraron propiedades catalíticas prometedoras de Rubisco que deberían explorarse en el contexto de mejorar la fotosíntesis y, en última instancia, el rendimiento de grano en el trigo.
Los modelos sugieren que la incorporación de las nuevas enzimas en el trigo podría aumentar la fotosíntesis hasta en un 20% en algunas condiciones de campo.
El trigo es una fuente crucial de alimentos, ya que proporciona más del 20 por ciento de las calorías que se consumen en todo el mundo. Y con las proyecciones de que la población mundial aumentará a más de nueve mil millones para el año 2050, la presión está sobre satisfacer la demanda mundial de alimentos.
El profesor Martin AJ Parry del Lancaster Environment Center LEC dijo: "Mejorar la eficiencia de la fotosíntesis, la forma en que los cultivos convierten el dióxido de carbono en nuestra atmósfera en todo lo que podemos comer, puede parecer ambicioso, pero para nosotros ofrece lo mejoroportunidad de producir la escala de cambio en el rendimiento de los cultivos que necesitamos para alimentar a una población mundial en crecimiento en un clima mundial cambiante ".
Elizabete Carmo-Silva, profesora de LEC en ciencias de las plantas para la seguridad alimentaria, dijo: "Tanto la hierba articulada como la cebada se consideran recursos genéticos valiosos para mejorar la resistencia a las enfermedades del trigo, nuestra investigación sugiere que también pueden usarse para mejorar la producción de biomasa"."
Los asociados de investigación Anneke Prins y Doug Orr llevaron a cabo el trabajo experimental que fue financiado conjuntamente por el CIMMYT Programa Global de Trigo W4031.11 y por la Realización de la Eficiencia Fotosintética Incrementada, un proyecto financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates y dirigido por la Universidad deIllinois en el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica.
"Este es un trabajo emocionante que muestra que las propiedades catalíticas de Rubisco varían en los parientes cercanos del trigo", dijo Orr. "Como parte del proyecto RIPE, estamos seleccionando una amplia gama de especies de todo el mundo, y nuestro objetivo esidentificar variaciones que permitan mejorar la producción de fotosíntesis y biomasa en arroz, yuca y soja "
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Materiales proporcionados por Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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