13 de febrero de 2025
2 Leer mínimo
Plantas de papa caliente “diseñadas para florecer en olas de calor
Un ajuste genético mantiene las papas eficientes en el calor
Cuando un abrasador ola de calor Golpeó a Illinois en junio de 2022, la fisióloga de cultivos Katherine Meacham-Hensold esperaba que la nueva variedad de papa bioingeniería de su equipo sobreviviera, pero estaba asombrada por lo bien que prosperó. La planta arrojó un 30 por ciento más de sus grandes tubérculos rojos que una planta normal y sin ingeniería en las mismas condiciones, según un estudio reciente en Biología del cambio global.
“Este estudio es particularmente notable porque muestra beneficios reales en un entorno de campo con una cosecha básica”, dice el bioquímico Edward Smith de la Universidad de Oxford, quien no participó en la investigación. “No hay razón para que esta tecnología no pueda aplicarse a más cultivos”.
Para diseñar la papa, Meacham-Hensold y sus colegas de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign se centraron en un proceso inquieto desencadenado por el calor en la mayoría de las plantas llamado fotorrespiración, en el que una enzima de fotosíntesis clave conocida como Rubisco se detiene y comienza a hacer un tóxico por tóxico por -producto. Las moléculas de Rubisco deben unirse al dióxido de carbono para llevar a cabo la fotosíntesis, pero aproximadamente una cuarta parte del tiempo que agarran el oxígeno, y este proceso erróneo ocurre con mayor frecuencia a altas temperaturas. Esta ineficiencia puede disminuir los rendimientos de los cultivos hasta en un 50 por ciento.
Sobre el apoyo al periodismo científico
Si está disfrutando de este artículo, considere apoyar nuestro periodismo galardonado con suscripción. Al comprar una suscripción, está ayudando a garantizar el futuro de las historias impactantes sobre los descubrimientos e ideas que dan forma a nuestro mundo hoy.
En las nuevas papas diseñadas, un gen insertado en el núcleo de la célula de la planta produjo una proteína que viajaba hacia el cloroplasto, el orgánulo celular utilizado en la fotosíntesis. Allí rompió el subproducto tóxico, por lo que el cloroplasto no necesitaba enviarlo a otros orgánulos. Esto ahorró energía, similar a la forma en que comer alimentos locales ahorra la energía de transportarla en todo el país.
Durante la temporada de crecimiento 2022 de las papas diseñadas en el campo de prueba de Illinois, una onda de calor extrema trajo cuatro días consecutivos con temperaturas superiores a 95 grados Fahrenheit. Pero el cambio genético de la nueva papa que se puede transmitir a la próxima generación, el rendimiento impulsado en casi un tercio. “Estábamos realmente sorprendidos”, dice Meacham-Hensold. El proceso de fotosíntesis es un objetivo prometedor para la ingeniería agrícola, agrega, porque puede aumentar el rendimiento de los cultivos sin la necesidad de uso adicional de la tierra y fertilizantes. Los resultados son emocionantes, dice Smith, aunque le gustaría ver datos de futuras temporadas de crecimiento.
La nueva técnica podría ayudar a los cultivos a adaptarse al cambio climático. Estrategias similares se han utilizado previamente en el arroz, pero este estudio es el primero en demostrar que no causa una disminución en la calidad nutricional de un cultivo de alimentos, dice Meacham Hensold: el equipo se congeló y aterriza para medir su almidón, fibra, fibra. , azúcares, proteínas, calcio, potasio, hierro y vitaminas B6 y C.
A continuación, los investigadores están trabajando en soja y caupí; Este último es “un cultivo de seguridad alimentaria enormemente importante en los países africanos”, dice Meacham-Hensold. Una variedad de soja de alto rendimiento con el mismo cambio genético llegará al campo este año.