miércoles, 11 de marzo de 2020

Investigación arroja nueva luz sobre la mejora de los rendimientos de arroz


AGRO.- (Universidad de Nottingham).- La luz es esencial para el crecimiento de las plantas, pero es muy difícil obtener la cantidad adecuada de cultivos en el campo a merced del clima,
ahora los científicos de las plantas han encontrado una manera de abordar esto con la ayuda de una proteína que permite que los cultivos de arroz regulen cantidad de luz que pueden usar de manera segura.

La investigación publicada en Communications Biology es la primera en investigar la alta regulación de la luz, conocida como fotoprotección con una planta importante de cultivos alimentarios, y muestra que el aumento de las cantidades de una proteína específica (PsbS) permite que la planta regule efectivamente su consumo de energía luminosa en la fotosíntesis. Esto brinda una forma efectiva de aumentar de manera sostenible el rendimiento y la producción de granos, un descubrimiento que podría tener un impacto significativo en la seguridad alimentaria mundial.


Toma de luz de equilibrio
Las plantas necesitan luz solar para sobrevivir y crecer. Sin embargo, al igual que los humanos, pueden recibir demasiada luz y, al igual que los humanos, toman medidas para defenderse. Este es un problema para la fotosíntesis, el proceso que utiliza una planta para convertir la energía de la luz en crecimiento, que constantemente necesita equilibrar la captación de la luz solar por la clorofila con mecanismos defensivos para evitar daños con luz alta.

El problema para las plantas que están enraizadas en el lugar es que cuando los niveles de luz cambian, no pueden moverse dentro y fuera de la luz solar, por lo que han desarrollado un mecanismo que detecta cuando la luz es demasiado alta. Encienden una válvula molecular que elimina (o disipa) energía inofensivamente, luego apagan rápidamente esta válvula cuando el nivel de luz vuelve a caer. 

Este proceso hace que las plantas pierdan energía, lo que reduce la tasa de fotosíntesis y afecta el crecimiento.

Para combatir esta pérdida de energía, el equipo de investigación utilizó un conocido regulador de fotoprotección, una proteína llamada PsbS para evaluar cómo afecta el rendimiento de los cultivos en arroz. Cultivaron arroz en condiciones de campo simuladas en invernaderos y también en cámaras de luz LED especialmente diseñadas y descubrieron que la introducción de niveles más altos de la proteína PsbS resultó en una mayor fotoprotección, una mayor eficiencia en el uso de la luz y un mayor rendimiento de grano.

Nuevos objetivos para los fitomejoradores
El dr. Erik Murchie es Profesor Asociado de Ciencia de Cultivos y es parte del equipo de investigación de Agricultura y Seguridad Alimentaria y dirigió el estudio junto con la Investigadora dra. Stella Hubbart Edwards. El equipo está buscando maneras de permitir una mayor producción de alimentos ricos en nutrientes y de alta calidad de manera sostenible y segura.

El dr. Murchie dijo: «El arroz es muy importante para la seguridad alimentaria mundial, ya que aproximadamente la mitad de la población mundial lo consume a diario y confía en él como una fuente importante de calorías. Tiene una importancia particular en muchos países en desarrollo y ha sido descrito como el cultivo más esencial del mundo. Cuando mejoramos la fisiología básica de las plantas, como mostramos aquí, automáticamente proporcionaremos un medio sostenible para aumentar el rendimiento en cualquier especie de cultivo porque no se necesitan más aportes de fertilizantes o agua.


Nuestro trabajo sigue los hallazgos en las especies modelo para mostrar que es posible un cambio sustancial en el rendimiento de los cultivos con tales enfoques y proporcionamos nuevos objetivos emocionantes para los fitomejoradores y ya estamos trabajando con institutos de investigación de importancia mundial para lograrlo «.


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