Con la población mundial en aumento a más de 7 mil millones, alimentar a la raza humana se está volviendo aún más desafiante. Aumentar el rendimiento de cultivos como el trigo, el maíz, el arroz y la cebada es fundamental para producir suficientes alimentos.
por la Universidad Estatal de Arizona
Además, la producción de cultivos ahora se ve afectada por factores estresantes como la sequía, el cambio climático y la salinización de los campos, que presentan obstáculos para nuestro futuro suministro de alimentos.
Investigadores de la Escuela de Ciencias de la Vida de la Universidad Estatal de Arizona, la Universidad de Arizona, la Universidad del Norte de Texas y el Centro de Investigación de Nutrición Infantil del USDA / ARS, Baylor College of Medicine, han descubierto una manera de mejorar la tolerancia de una planta al estrés, que a su vez mejora cómo utiliza el agua y los nutrientes del suelo. Estas mejoras aumentan la biomasa y el rendimiento de las plantas.
Los hallazgos del estudio se publican en la revista científica Trends in Biotechnology .
El profesor asociado Roberto Gaxiola de la Facultad de Ciencias de la Vida de la ASU dijo que este descubrimiento podría ser fundamental para la agricultura y la seguridad alimentaria al mejorar la sostenibilidad y el rendimiento de los cultivos.
«‘Hemos aprendido cómo modificar la expresión de un gen que codifica una bomba de protones de una planta», dijo Gaxiola, autor principal del estudio. «Este gen ayuda a mover los fotosintetos, o moléculas producidas por la fotosíntesis en las hojas, a los lugares donde las plantas los necesitan para desarrollar mejores raíces, frutos, hojas jóvenes y semillas. Este gen se llama tipo 1 H + -PPasa y se encuentra naturalmente en todas las plantas «.
Los métodos agrícolas actuales a menudo abusan de los fertilizantes, lo que causa problemas ambientales al contaminar el agua con fosfatos y crear zonas muertas en los océanos río abajo. La fertilización excesiva también puede hacer que las plantas tengan raíces pequeñas, algo que no se anticipó cuando se desarrollaron los fertilizantes a principios del siglo XX.
Al cambiar la eficacia con la que una planta utiliza el agua y los nutrientes, los agricultores podrían utilizar menos recursos para cultivar sus cultivos.
«Las raíces más grandes permiten que las plantas adquieran nutrientes y agua de manera más eficiente. Podemos optimizar los insumos mientras minimizamos los impactos ambientales. Esto es ventajoso para nuestro medio ambiente y para todos los consumidores», dijo Gaxiola.
La alteración de la expresión de este gen en arroz, maíz, cebada, trigo, tomate, lechuga, algodón y mijo dedo provocó un mejor crecimiento en raíces y brotes, y también mejoró la absorción de nutrientes por parte de las plantas. Estos cultivos también vieron un mejor uso del agua y tolerancia a la sal. En el mijo dedo, los investigadores también descubrieron un aumento en los antioxidantes, pero se necesitarían más estudios para saber si este también es el caso de otros cultivos.
Gaxiola sugirió que el siguiente paso es estudiar más a fondo esta simple biotecnología para maximizar su potencial agrícola.
