Diseño de cultivos para conservar agua y resistir la sequía

Martes, Marzo 6, 2018
Una alternativa a la monopolización del 90 por ciento de la agricultura sobre el agua dulce mundial.

Las condiciones actuales que implican la alimentación de una población creciente demandan también un aumento de la producción agrícola que ahora ya abarca un 90 por ciento del agua dulce mundial. Por ello, los científicos han indagado y han encontrado una forma mejorada en la que un cultivo puede maximizar su uso del agua en un 25 por ciento, sin comprometer el rendimiento; esto a partir de una alteración de un gen de las plantas.
La investigación proviene del proyecto internacional Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) cuyo apoyo proviene de la Fundación Bill y Melinda Gates, del Departamento de Desarrollo Internacional del Reino Unido y de la Fundación para la Investigación de Alimentos y Agricultura.
Stephen Long, Presidente de Ikenberry de Plant Biology and Crop Sciences; mencionó que esta teoría podría representar un cambio importante en la forma en que se ve la agricultura abriendo nuevos caminos hacia la investigación y desarrollo para garantizar un mejor futuro.
Para lograr la eficiencia de las plantas, el equipo de científicos aumentó los niveles de una proteína fotosintética con lo que se puede conservar el agua engañando a las plantas para cerrar parcialmente sus estomas (poros microscópicos en la hoja que permiten que el agua escape). Las estomas fungen la labor de defensa de las plantas: cuando se abren dejan ingresar el dióxido de carbono a la planta para alimentar la fotosíntesis, pero se permite que el agua escape a través del proceso de transpiración.
La investigadora postdoctoral Katarzyna Glowacka refirió que en las pruebas las plantas tenían más agua de la que necesitaban, aunque no es posible asegurar que siempre se dará esta situación. Además, comentó que cuando el agua es limitada, las plantas modificadas crecerán más rápido y rendirán más.
El equipo mejoró la eficiencia de uso del agua de la planta, con un 25 por ciento como proporción entre el ingreso de dióxido de carbono a la planta y el agua que sale; lo que no sacrifica significativamente la fotosíntesis o el rendimiento en ensayos de campo real.
El aumento del 25% de la concentración de dióxido de carbono (de los últimos 70 años), permite a la planta acumular suficiente dióxido de carbono sin abrir completamente sus estomas. Por ello y con ayuda científica se ha buscado adaptar su comportamiento para lograr la evolución.
Existen 4 factores clave para provocar que las estomas se abran y cierren: humedad, niveles de dióxido de carbono en la planta, calidad de luz y cantidad de luz.
Estos avances complementan el proyecto anterior publicado en Science en busca de un aumento en la productividad de has 20 por ciento. El siguiente paso es combinar las ganancias de estos dos estudios para mejorar la producción y el uso del agua al equilibrar las proteínas.
Este estudio fue probado en el tabaco, un cultivo modelo que es más fácil de modificar y más rápido de probar que otros cultivos; ahora aplicarán sus descubrimientos para mejorar la eficiencia en el uso del agua de cultivos alimentarios y probar su eficacia en condiciones de agua limitada.
 
El equipo de científicos que encabezan este proyecto destacan que el reto es que las plantas de cultivo sean más eficientes en el uso del agua para el presente y un futuro esperanzador. Su aporte va enfocado a hacer disponible el recurso del agua en la temporada de crecimiento de las plantas y mantenerlo el cultivo más productivo durante los periodos secos.



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