¿ Los cultivos genéticamente modificados requieren menos agua ?

Los científicos han descubierto que una sola modificación genética en los cultivos puede hacer que las plantas necesiten hasta un 25% menos de agua para producir un rendimiento normal.

El avance puede significar que podemos alimentar muchas más bocas de lo que pensábamos. La agricultura consume ahora el 90 por ciento del agua dulce del mundo. Pero para satisfacer la demanda de la creciente población mundial, la producción de cultivos tiene que aumentar drásticamente. Esto requiere más agua de la disponible.

Un equipo internacional de científicos dirigido por Katarzyna Glowacka, del Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica en Illionois, tiene por lo tanto cultivos genéticamente modificados. Como resultado de la adaptación, necesitan un 25% menos de agua mientras que su rendimiento sigue siendo el mismo. Esto se ha logrado alterando la expresión de un gen que ocurre en todas las plantas. La investigación ha sido publicada en Nature Communications.

La modificación genética aumentó la concentración de una proteína llamada PsbS. Esta proteína es una parte importante de un sistema de comunicación en la planta que detecta la cantidad de luz. Al aumentar el PsbS, la planta piensa que no hay suficiente energía lumínica para la fotosíntesis. Este ingenioso truco asegura que la planta cierre parcialmente sus estomas.

Hackeando las bocas de la piel

Las bocas de la piel son poros microscópicamente pequeños de plantas que actúan como guardianes. Cuando está abierto, el dióxido de carbono puede penetrar en la planta y puede producirse la fotosíntesis. Como están abiertas, la planta suda, por así decirlo, y el agua se escapa.

La eficiencia en el uso del agua de los cultivos modificados con estomas semicerrados se incrementó en un 25 por ciento. Es la relación entre el dióxido de carbono que entra en la planta y el agua que se escapa. Con un aumento del 25% en la concentración de dióxido de carbono en nuestra atmósfera durante los últimos 70 años, las plantas han sido capaces de absorber suficiente dióxido de carbono, incluso con los estómagos medio cerrados.

Debido a que el papel del PsbS es universal para plantas como el arroz, el grano y el maíz, esta manipulación también debería funcionar con estos cultivos. Esto podría mejorar significativamente las cosechas en todo el mundo, especialmente en las zonas más secas.

Suelos secos

Para el estudio se utilizó la planta de tabaco, un cultivo modelo que es más fácil de adaptar que otros cultivos. Los investigadores también quieren ahora mejorar la eficiencia del consumo de agua de los cultivos alimentarios sobre la base de sus hallazgos.

Dado que el papel del PsbS es universal para plantas como el arroz, el grano y el maíz, la manipulación también debería tener éxito en este caso. Esto podría mejorar significativamente las cosechas en todo el mundo, especialmente en las zonas más secas.

En las condiciones de prueba actuales, nuestras plantas recibieron incluso más agua de la que necesitaban, pero no siempre será así en la vida real”, dice Glowacka. Cuando el agua es limitada, esperamos que estos cultivos modificados crezcan más rápido y produzcan más rendimiento que los cultivos no transgénicos.

Stephen Long, director del proyecto Realizing Increased Photosynthethic Efficiency que contribuyó a la investigación, habla de un importante avance. El rendimiento agrícola ha mejorado constantemente en los últimos sesenta años, pero la cantidad de agua necesaria para producir una tonelada de grano no ha cambiado,’ dice Long. La evolución no ha seguido el ritmo de este rápido cambio, así que como científicos hemos ayudado.

La investigación se basa en trabajos anteriores en los que se descubrió que un aumento en los PSBS y otras dos proteínas puede aumentar la fotosíntesis y la productividad de los cultivos hasta en un 20 por ciento. El equipo ahora intenta combinar los resultados de ambos estudios para encontrar el equilibrio óptimo entre la expresión de las tres proteínas.

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