Científicos platenses avanzaron en un proceso clave para mejorar los cultivos

Apartir de una investigación conjunta, investigadores de la UNLP y de la Universidad de Manchester avanzaron en el desarrollo de una estrategia para incrementar la tolerancia al estrés en plantas rediseñando la fotosíntesis, que es el proceso fundamental mediante el cual las plantas transforman la energía lumínica del sol en energía química en forma de moléculas de carbono.

En concreto, la fotosíntesis está directamente relacionada con el crecimiento vegetal y, en particular en términos agronómicos, con el rendimiento de los cultivos. El rediseño tiene que ver con manipular los componentes moleculares y fisiológicos de la fotosíntesis con el objetivo de mejorar la captación de luz, maximizar su conversión energética e incrementar su fijación de carbono.

Según detallaron los investigadores participantes, la oxidasa terminal plastídica (PTOX) es una proteína capaz de tomar electrones de la cadena de transporte de electrones fotosintético en las membranas tilacoidales de los cloroplastos. Esta proteína tiene el potencial de incrementar la tolerancia al estrés en plantas, pero aún se desconoce su mecanismo de activación, limitando su uso en el mejoramiento vegetal.

El estudio demostró que alteraciones en las membranas tilacoidales de los cloroplastos durante la aclimatación a estreses ambientales, son suficientes para inducir PTOX y su rol fotoprotector. En particular, utilizando líneas mutantes de la planta modelo Arabidopsis thaliana, los investigadores demostraron la importancia de la localización cloroplástica de PTOX en este proceso de activación.

“Al incrementar la proximidad de PTOX con el fotosistema II la transferencia de electrones entre ambos se favorece. Así, esta proteína puede actuar como sumidero de electrones del PSII frente a condiciones de estrés y reducir la probabilidad de fotoinhibición”, explicó Pablo Ignacio Calzadilla, investigador del Instituto de Fisiología Vegetal, quien señaló que este trabajo “es la prueba que PTOX puede utilizarse para diseñar estrategias de fotoprotección en plantas”.

Vale resaltar que el crecimiento exponencial de la población mundial, junto con el incremento de eventos climáticos extremos, intensifican la demanda de alimentos de una agricultura en crisis.

“Necesitamos cultivos de mayor rendimiento y calidad, pero utilizando menos recursos. Para alcanzar este paradigma debemos generar una nueva revolución verde. Nosotros creemos que la fotosíntesis es la clave”, sostuvo a su turno el profesor Giles Johnson.