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Revolución en la mejora vegetal: nuevas opciones para una mejor fotosíntesis

Un equipo de investigadores de la Universidad holandesa de Wageningen demuestra la posibilidad de sustituir los orgánulos de una planta por los de otra para mejorar su fotosíntesis.
Holanda - 15/01/2020
Mejora vegetal
Cloroplastos de una planta.


Parece tan lógico: cada planta lleva cloroplastos que contribuyen al crecimiento y desarrollo óptimos de la planta. Al menos eso es lo que siempre se ha asumido. Sin embargo, esto resultó ser falso, como lo demuestran los investigadores de la Universidad e Investigación de Wageningen (WUR) en una publicación científica publicada el pasado lunes en Nature Plants.

En el artículo, los investigadores describen un método que puede reemplazar completamente los orgánulos (específicamente, los cloroplastos, que son esenciales para la fotosíntesis, y las mitocondrias, que generan energía) de una planta con los orgánulos de otra planta, mientras que los cromosomas permanecen sin cambios. Realizaron su investigación utilizando la planta de berro de thale (Arabidopsis thaliana) como modelo.

Investigador Erik Wijnker: “Ahora que es posible reemplazar los orgánulos de una planta usando un truco genético eficiente, podemos comparar las plantas originales con las plantas que tienen los orgánulos 'nuevos'". Esto facilita determinar qué nuevas combinaciones de orgánulos y cromosomas conducen a las mejores propiedades de la planta. Por ejemplo, para un cierto tipo de cloroplasto, ahora sabemos de antemano que, si los colocamos en un berro de thale, la fotosíntesis mejorará”.

Importancia de la fotosíntesis

Las plantas usan solo una fracción de la luz solar absorbida para la fotosíntesis. Mejorar ese proceso se considera la clave para un crecimiento más eficiente de las plantas, que puede reducir la huella de la agricultura en el medio ambiente y nos permitirá alimentar mejor a la creciente población mundial en el futuro. Durante mucho tiempo se pensó que la fotosíntesis no podía mejorarse.

En los últimos años, se han desarrollado varios métodos, incluso en WUR, para mejorar la fotosíntesis de las plantas hasta el punto de que se pueda usar más luz solar capturada para la producción de biomasa. Si esto tiene éxito, las plantas con fotosíntesis mejorada pueden hacer una nueva contribución importante para abordar el problema de los alimentos sin causar más daños al clima.

¿Una revolución en el mejora vegetal?

Por el momento, prácticamente no se utiliza la variación natural en cloroflastos y mitocondrias en la mejora vegetal. Investigador Pádraic Flood: "Existe una enorme variación natural en los cloroplastos, pero los investigadores carecían de métodos simples para determinar qué cloroplastos poseían las propiedades deseadas".

La contribución de la clorofila y las mitocondrias al crecimiento de la planta es notoriamente difícil de evaluar. El método descrito en esta publicación hace que esto sea mucho más fácil y, a su vez, hace que el uso de este conocimiento sea mucho más accesible para las empresas de cría.

Tom Theeuwen, candidato a doctorado: “El truco que hemos utilizado para el berro de thale se basa en la modificación genética, y su uso para cultivos está sujeto a reglas estrictas en Europa, pero con los métodos modernos de mejoramiento, afortunadamente es muy posible hacer nuevos combinaciones de orgánulos y cromosomas en un corto período de tiempo. Ahora que hemos demostrado que esto puede conducir a plantas que rinden mejor, varias empresas están interesadas en saber si esto también se aplica a sus cultivos. Nos ofrece una nueva forma de investigar si podemos comprender mejor y mejorar la fotosíntesis de las plantas, creando y probando nuevas combinaciones ".

Esta investigación fue financiada por el Dutch Research Council (NWO), Plantum (la asociación de sucursales para el sector de semillas y plantas jóvenes) y las empresas de mejoramiento de hortalizas Bejo Zaden y Rijk Zwaan.

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