Un equipo de investigación internacional ha descubierto que pueden aumentar la productividad del maíz al apuntar a la enzima encargada de capturar CO 2 de la atmósfera
El maíz, o maíz, es un alimento básico para miles de millones de personas en todo el mundo, con más maíz cultivado anualmente que el arroz o el trigo. En Australia, el maíz tiene la mayor distribución geográfica de todos los cultivos de campo, pero sigue siendo un cultivo pequeñoen comparación con el trigo o el arroz. Sin embargo, es un cultivo que tiene todos los elementos clave para convertirse en el cultivo de alimentos y combustible del futuro.
"Desarrollamos un maíz transgénico diseñado para producir más Rubisco, la enzima principal involucrada en la fotosíntesis, y el resultado es una planta con fotosíntesis mejorada y, por lo tanto, crecimiento. Esto podría aumentar la tolerancia a condiciones de crecimiento extremas", dijo el investigador principal, el Dr.Robert Sharwood, del Centro de excelencia ARC para la fotosíntesis traslacional, dirigido por la Universidad Nacional de Australia ANU.
"Existe una necesidad urgente de entregar nuevas especies de cultivos de alto rendimiento y altamente adaptadas, antes de que los cultivos se vean afectados por las condiciones esperadas del cambio climático. Estas condiciones aumentarán las amenazas contra la seguridad alimentaria mundial, y la única forma de prepararse para ellases a través de colaboraciones internacionales de investigación "
Todas las plantas en el planeta usan la fotosíntesis para capturar dióxido de carbono de la atmósfera, pero no todas las plantas lo hacen de la misma manera. Las plantas como el trigo y el arroz usan el antiguo y menos eficiente camino fotosintético C3, mientras que otras plantas como el maíz yel sorgo usa la ruta C4 más eficiente.
Las plantas C4 incluyen algunos de los cultivos de alimentos, piensos y biocombustibles más importantes del mundo, que representan el 20-25 por ciento de la productividad terrestre del planeta. Estas plantas están especialmente adaptadas para prosperar en ambientes cálidos y secos, como las que se espera queser más frecuente en las próximas décadas.
El centro de este proceso es Rubisco, la enzima principal de la fotosíntesis, que se encarga de convertir el CO 2 en compuestos orgánicos. En las plantas C4, Rubisco funciona mucho más rápido y son más tolerantes al calor y la sequía a través de una mejor eficiencia en el uso del agua.
"El maíz tiene uno de los Rubiscos más eficientes y necesitan menos nitrógeno para funcionar. Entonces, nuestra pregunta principal era, si aumentamos el contenido de Rubisco en el maíz, ¿qué haría para la planta? Encontramos que al impulsar Rubisco dentro delcélulas de maíz, obtenemos un aumento en la productividad de los cultivos ", dijo el co-investigador David Stern, del Instituto Boyce Thompson, afiliado de la Universidad de Cornell.
Este es un hallazgo muy emocionante, ya que muestra que hay margen de mejora incluso en las especies de cultivos C4 más productivas.
"En nuestro estudio mejoramos el CO 2 asimilación y biomasa de cultivos en un 15%, pero ahora sabemos que también podemos aumentar el conjunto de Rubisco activo y estos números aumentarán aún más ", dijo el Dr. Sharwood.
"Nuestro siguiente paso es hacer pruebas de campo para ver cómo se comporta nuestro maíz en condiciones reales de campo. Los hemos probado en condiciones de invernadero y gabinete, pero ahora tenemos que pasar a la siguiente fase", dijo el Dr. Sharwood.
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Materiales proporcionados por Universidad Nacional Australiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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