La soja aumenta productividad con la mejora de la fotosíntesis a través de la biongeniería

La fotosíntesis es un proceso fundamental para las plantas, pero si además se mejora gracias a la biongeniería, los cultivos de soja aumentan su rendimiento hasta un 33% sin perder calidad.

Ese es el resultado de una investigación de Science realizada por el proyecto internacional RIPE, destinado a aumentar la producción mundial de alimentos mediante la mejora de la eficiencia fotosintética de los cultivos alimentarios para los pequeños agricultores del África subsahariana.

Después de más de una década, un equipo dirigido por Amanda de Souza, de la Universidad de Illinois, Chicago, Estados Unidos, logró alterar génicamente las plantas de soja para aumentar la eficiencia de la fotosíntesis e incrementar su rendimiento sin alterar el contenido de proteína y aceite de las semillas.

La fotosíntesis, el proceso natural que usan las plantas para convertir la luz solar en energía y rendimiento, es un proceso “sorprendentemente ineficiente” de más de cien pasos, recordó la universidad, y los investigadores intentaron mejorarlo. Para ello, mejoraron la regulación de la fotoprotección, un proceso natural que permite a las plantas hacer frente al exceso de energía lumínica absorbida cuando están a plena luz solar, para lo que usan un mecanismo de enfriamiento no fotoquímico (NPQ).

Cuando las hojas pasan a la sombra (por otras hojas, nubes o por el movimiento del sol), ese mecanismo de fotoprotección debe desconectarse, pero es un proceso que tarda varios minutos y hace perder un tiempo que podría haberse utilizado para la fotosíntesis, por lo que su eficiencia se reduce significativamente. En el caso de la soja, se estima que la lenta relajación del NPQ durante estas transiciones entre sol y sombra cuestan más del 11% de la asimilación diaria de carbono.

Con técnicas de bioingeniería para actuar sobre tres genes se logró que cada vez que una hoja pasa de la luz a la sombra la fotoprotección de desactive más rápidamente, con lo que la planta gana minutos extra de fotosíntesis y un mayor rendimiento. Esta técnica fue probada primero en plantas de tabaco, por la facilidad de transformar la genética del cultivo y la cantidad de semillas que se pueden producir de una sola planta, para posteriormente enfrentarse a la tarea más complicada de aplicarla a la soja.

Lograr “aumentos de rendimiento muy sustanciales tanto en el tabaco como en la soja, dos cultivos muy diferentes, sugiere que esto tiene una aplicabilidad universal”, dijo Stephen Long, director del RIPE. Indicó, además, que la obtención de mejoras en el rendimiento depende en gran medida del entorno. “Es fundamental determinar la repetibilidad de este resultado a través de los entornos y las mejoras adicionales para garantizar la estabilidad ambiental de la ganancia”.

“El número de personas afectadas por la insuficiencia alimentaria sigue creciendo, y las proyecciones muestran claramente que es necesario un cambio a nivel del suministro de alimentos para cambiar la trayectoria”, dijo De Souza.

Esta investigación, consideró, muestra “una forma eficaz” de contribuir a la seguridad alimentaria de las personas que más lo necesitan, evitando que se dedique más tierra a la producción. “Mejorar la fotosíntesis es una gran oportunidad para obtener el salto necesario en el potencial de rendimiento”, destacó. 

EFE