Acelerar la recuperación de la fotoprotección en las plantas de soja aumenta el rendimiento de los cultivos
La bioingeniería de las plantas de soja para mejorar la regulación de la fotoprotección -un proceso natural que permite a las plantas hacer frente al exceso de energía lumínica absorbida en plena luz solar- mejoró el rendimiento de las semillas de soja hasta en un 33% en los ensayos de campo, informan los investigadores. Los resultados podrían permitir una estrategia muy necesaria para aumentar el rendimiento de los cultivos y apoyar la seguridad alimentaria mundial de forma sostenible. La mejora de la fotosíntesis en los cultivos alimentarios se ha sugerido como una forma sostenible de aumentar el rendimiento de las cosechas y mitigar la inminente escasez mundial de alimentos sin tener que dedicar más tierras a la producción agrícola. En plena luz solar, las plantas disipan en forma de calor el exceso de energía lumínica potencialmente perjudicial que absorben mediante un mecanismo denominado apagado no fotoquímico (NPQ). Sin embargo, aunque este proceso es crucial para proteger el aparato fotosintético de una planta de un exceso de sol, los mecanismos de NPQ pueden ser lentos para relajarse después de las transiciones a la sombra, y durante las frecuentes transiciones sol-sombra que a menudo ocurren dentro de las copas de los cultivos, la eficiencia fotosintética puede reducirse significativamente. En el caso de la soja, se estima que la lenta relajación del NPQ durante estas transiciones cuesta más del 11% de la asimilación diaria de carbono. Se ha demostrado que la aceleración de la relajación del NPQ mediante bioingeniería aumenta la eficiencia fotosintética y la biomasa en plantas de tabaco cultivadas en el campo. Basándose en esta investigación previa, y para determinar si el enfoque podría aplicarse a un cultivo alimentario importante, Amanda De Souza y sus colegas diseñaron el mismo cambio en la planta de soja, ampliamente cultivada, elcuarto cultivo de grano más importante y la fuente más importante de proteína vegetal a nivel mundial. En ensayos de campo replicados, De Souza et al. descubrieron que la eficiencia fotosintética de las plantas modificadas era mayor en condiciones de luz fluctuante y daba lugar a un rendimiento hasta un 33% superior al de las plantas no modificadas en 5 eventos independientes. Y, a pesar del mayor rendimiento de las plantas, el contenido de proteína y aceite de las semillas permaneció inalterado.
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