¿Una nueva revolución agrícola a la vista? Logran incrementar las cosechas un 47%

La enzima más abundante en el planeta Tierra es la RuBisCO, es vital para el funcionamiento de las hojas de las plantas y por tanto, para la agricultura. Pero por desgracia, a veces se confunde y toma moléculas de oxígeno en lugar de dióxido de carbono, haciendo perder a especies como la soja o el trigo entre el 20 y el 50% de su energía.

Un grupo de científicos de la Universidad de Essex se preguntó qué pasaría si corregimos esa ineficiencia, y la respuesta, publicada hoy en 'Plant Biotechnology', es que el rendimiento de los principales cultivos alimentarios podría aumentar casi en un 50 por ciento.

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Antonio Villarreal

Para el estudio, el equipo diseñó un cultivo modelo para sobreexpresar la proteína H, una molécula nativa que está involucrada en un proceso llamado fotorrespiración. Tras dos años de ensayos en el campo descubrieron que aumentar la cantidad de proteína en las hojas de las plantas aumentaba su producción del 27 al 47 por ciento. Sin embargo, el aumento de la proteína H tiene un efecto secundario, que impide el crecimiento y el metabolismo, lo que resulta en plantas que tienen la mitad del tamaño de sus versiones no alteradas.

"Los científicos de plantas tradicionalmente han utilizado promotores que expresan proteínas a altos niveles en toda la planta, y existen muchos ejemplos en los que esto ha funcionado muy bien", ha explicado Patricia López-Calcagno, la autora principal del trabajo. "Pero para la proteína H demostramos que más no siempre es mejor".

Esta es la primera vez que la proteína H ha sido evaluada en un cultivo en condiciones de crecimiento del mundo real, concretamente tabaco, ampliamente considerado como la rata de laboratorio de la biología de plantas porque es fácil de manipular genéticamente. Una vez que se ha demostrado que la modificación es efectiva en el tabaco, se puede aplicar el mismo enfoque a otros cultivos alimentarios.

"La realidad es que a medida que se continúen aumentando las temperaturas de la temporada de cultivo, el impacto del rendimiento causado por la fotorrespiración también aumentará", dijo el coautor Paul South, investigador postdoctoral en el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica en el Universidad de Illinois. "Si podemos traducir este descubrimiento en cultivos alimentarios, podemos equipar a los agricultores con plantas resilientes capaces de producir más alimentos a pesar del aumento de las temperaturas".

A partir de aquí, los investigadores planean aumentar los niveles de la proteína H en variedades como la soja, el caupí o la mandioca, cultivos de raíz tropical que son alimentos básicos para más de mil millones de personas en todo el mundo. Su objetivo de fondo es aumentar el rendimiento de agricultores de todo el mundo, en particular los del África subsahariana o el sudeste asiático.