Oamenii de ştiinţă cresc randamentul plantelor cu 40% printr-un “hack genetic”

in Biodiversitate 10 January 2019 217 Views

De ani de zile, cercetătorii de la Universitatea din Illinois încearcă să afle dacă este posibil să modifice genetic o cultură pentru a-i grăbi creșterea. În rezultatele publicate în revista Science au confirmat că au reușit să facă plantele de tutun cu 40% mai mari datorită unori “hack-uri genetice” sau a unui “shortcut”.

Scopul mai larg nu este de a produce mai mult tutun, ci de a aplica tehnica la boabele de grâu sau soia, pentru a face faţă cererii în crestere a omenirii. Activitatea lor face parte dintr-un proiect internațional finanțat de Fundația Bill și Melinda Gates și de guvernul britanic, printre altele.

Agricultorii au folosit îndelung îngrășăminte, pesticide și alte metode agricole pentru a obține o productivitate mai mare, dar aceste tehnici par să fie epuizate și se crede că este puțin probabil să mai obțină câștiguri importante. Oamenii de stiinţă de la Universitatea din Carl R. Woese, Institutul de Biologie Genomică spun că au găsit o modalitate de a face procesul de fotosinteză, procesul prin care plantele utilizează lumina soarelui pentru a converti dioxidul de carbon şi apă în energie, în mod inerent mai eficiente.

O enzimă numită Rubisco este cheia procesului de transformare a carbonului atmosferic într-un compus organic pe care o consumă planta, un proces cunoscut sub numele de “fixarea carbonului”.

Dar enzima acționează, de asemenea, pentru a “fixa” oxigenul atmosferic, transformându-l în compuși toxici pe care planta le consumă în cantități considerabile de energie, energie care altfel ar putea fi folosită pentru creștere. Acest proces competitiv este cunoscut sub numele de fotorespirație.

Echipa din Illinois a venit cu ideea implantării de biți de ADN de alge în celulele plantei de tutun pentru a crea un tip de scurtătură biologică care să accelereze fotorespirația.

Autorul principal, Donald Ort, a declarat pentru AFP: “Dacă o iei pe scurtătură, atunci când conduceți mașina, călătoriți mai puțin și folosiți mai puțin combustibil”.

Atunci când o plantă utilizează mai puțină energie pentru fotorespirație, “poate să ia această energie și să o introducă în creșterea plantelor și productivitatea plantelor, mai degrabă decât să o folosească pentru a metaboliza acest compus toxic”.

Studiul are o importanță deosebită, deoarece este prima dată când tehnica, care a fost discutată de câțiva ani, a avut ca rezultat un impact atât de important într-un câmp deschis, spre deosebire de mediul de laborator.

Alte tehnici au încercat să limiteze fotorezistența, dar au condus adesea la efecte negative asupra altor funcții ale plantei.

Dar este departe de a fi gata de a fi folosit la scară industrială. Aceeași echipă își dorește să reproducă rezultatele la plantele de soia, mazăre și cartofi. Este, de asemenea, necesar ca tehnica să funcționeze în diverse climate, în special Africa și Asia de Sud-Est.

Unii experţi însă se îndoiesc că vor reuși.

Profesorul Arnold Bloom de la Universitatea din California subliniază că astfel de experimente au fost efectuate în ultimii cinci sau șase ani, fără a-și atinge obiectivele.

El însuși a publicat un studiu în revista Nature care arată că fotorespirația nu este o funcție redundantă pentru plante.

“Vom reinventa fotosinteza? Nu cred”, a spus el.

Comentarii

comentarii