San Francisco.- Investigadores incrementaron la producción de genes específicos del tabaco para que utilice con mayor eficiencia la luz, lo que impulsó la productividad del cultivo modelo.
Los resultados de la investigación de botánicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de Estados Unidos, la Universidad de California-Berkeley y la Universidad de Illinois fueron descritos en el número más reciente de la revista Science.
Reforzando tres genes involucrados en un proceso que las plantas utilizan para protegerse del daño ocasionado por exceso de luz, los científicos incrementaron la expresión de esos genes y vieron incrementos de entre 14 y 20 por ciento en la productividad de las plantas de tabaco modificadas en los experimentos de campo.
Durante la fotosíntesis, las plantas utilizan la luz solar para capturar el dióxido de carbono de la atmósfera y convertirlo en biomasa que utilizan como alimento, combustible y fibra.
Cuando hay mucha luz, la maquinaria fotosintética en los cloroplastos puede resultar dañada, por lo que las plantas necesitan fotoprotección. Dentro los cloroplastos, las plantas tienen un sistema de apagado no fotoquímico (NPQ) para este propósito.
Krishna Niyogi, uno de los autores del estudio y profesor de biología microbiana y botánica de la Universidad de California-Berkeley, comparó el NPQ con una válvula de alivio de la presión en un motor de vapor.
Para ayudar a las plantas a adaptarse al sombreado intermitente de las hojas que se encuentran en la parte superior de las copas, Niyogi y sus colegas encontraron una forma de acelerar la recuperación de la fotoprotección y demostraron una prueba de este concepto en el laboratorio.
Al impulsar la expresión de los tres genes involucrados en el NPQ, los investigadores mostraron que el NPQ se desactiva más rápido y que la eficiencia de la fotosíntesis en la sombra es mayor.
El trío de genes fue insertado después en las plantas de tabaco para realizar más pruebas en experimentos de campo e invernadero.
Los investigadores dijeron que como la mitad de la fotosíntesis ocurre en la sombra, cualquier mejora para acelerar la recuperación de la fotoprotección podría tener grandes beneficios.
“El tabaco fue utilizado como planta modelo en este estudio porque es fácil trabajar con él, pero estamos trabajando para hacer las mismas modificaciones en el arroz y otros cultivos alimentarios”, dijo Niyogi.
“Los procesos moleculares que estamos modificando son fundamentales para las plantas que llevan a cabo la fotosíntesis, de modo que esperamos ver un incremento similar de los rendimientos en otros cultivos”, añadió.
Xinhua
