Un equipo de investigadores anunció el pasado viernes que desarrollaron trigo genéticamente modificado (GM) para aumentar la eficiencia de la fotosíntesis. Cuando las plantas se cultivan en invernaderos, la modificación aumenta el rendimiento en un 15 a 20%. Ahora están solicitando al gobierno del Reino Unido el permiso para llevar a cabo ensayos de campo.
Las pruebas de campo son esenciales para confirmar el resultado de la modificación, dice el miembro del equipo Malcolm Hawkesford del Rothamsted Research en Harpenden, Reino Unido, donde los ensayos comenzarán en la primavera de 2017 si obtienen la aprobación.
Próxima etapa: ensayos de campo
"Funciona cuando lo cultivas en una olla dentro de un invernadero", dice Hawkesford. "Pero en el entorno real, a menudo no se ve la misma respuesta".
Si las plantas producen algo como un aumento del 15% en el rendimiento en las pruebas de campo, será un resultado espectacular. "Es un rasgo extremadamente beneficioso", dice Hawkesford.
En el Reino Unido, los rendimientos del trigo se han estabilizado en alrededor de 8 toneladas por hectárea. Conseguir más trigo en la misma área de la tierra tendría beneficios ambientales masivos – evitando usar tierras donde hay fauna o que capturan el CO2, por ejemplo.
Es más, la modificación ayuda a las plantas a aprovechar los crecientes niveles de dióxido de carbono en la atmósfera. "En niveles más altos de CO2, esto funciona aún mejor", dice Hawkesford.
El equipo dice que han hecho otras modificaciones genéticas que también aumentan los rendimientos en las pruebas en invernadero, aunque todavía no están listos para divulgar detalles. Varias de estas modificaciones de aumento de rendimiento podrían ser "apiladas" juntas en una sola cepa de trigo para crear superplantas.
Entonces, ¿cómo funciona?
Las plantas producen los alimentos que comemos añadiendo dióxido de carbono de la atmósfera a una molécula de cinco carbonos. En plantas como el trigo y el tabaco, el suministro de estas moléculas de cinco carbonos a menudo se queda corto, lo que limita la eficiencia de la fotosíntesis.
Así, Hawkesford y sus colegas, entre ellos Christine Raines de la Universidad de Essex y Elizabete Carmo-Silva de la Universidad de Lancaster, han añadido copias adicionales de una enzima llamada sedoheptulosa-1,7-bisfosfatasa (SBPasa) para aumentar el suministro de la molécula de cinco carbonos.
Para que las plantas de trigo GM produzcan mayores niveles de SBPasa se le introdujo un gen SPBase de la planta gramínea Brachypodium distachyon, una especie de planta relacionada con el trigo y utilizado como modelo en experimentos de laboratorio.
Para las pruebas de campo se han creado cepas de un trigo de primavera llamado Cadenza con entre una a seis copias adicionales del gen de SBPasa.
Cadenza es una variedad de trigo viejo que ya no se cultiva comercialmente. Si el ensayo tiene éxito, las nuevas cepas de trigo tendrían que ser modificadas para crear productos comerciales, pero eso está muy lejos, recalca Hawkesford.
Absorción de más carbono
Los cultivos con copias adicionales de esta enzima deben funcionar aún mejor en el futuro. En las llamadas plantas C3 como el trigo, la disponibilidad de CO2 a menudo limita el crecimiento. Así, cuando las condiciones son adecuadas, los niveles crecientes de CO2 en la atmósfera están impulsando el crecimiento de las plantas C3.
Pero cada vez más CO2 no significa un crecimiento cada vez mayor – los experimentos muestran que el efecto de la fertilización se detiene porque las plantas son incapaces de aprovechar el CO2 cada vez más abundante. Una razón es que las plantas capturan moléculas de CO2 de la atmósfera más rápido de lo que pueden hacerlo las moléculas de cinco carbonos para unirlos.
La única manera en que el mundo va a ser capaz de limitar el calentamiento global en 2° C es por la aspiración de grandes cantidades de carbono de la atmósfera, utilizando la tecnología que aún no existe. Lo que está claro es que requerirá grandes cantidades de tierra – por lo que necesitamos desesperadamente maneras de cultivar más alimentos con menos tierra. El trigo genéticamente modificado sin duda ayudaría.