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 a plena luz del sol, mejoró el rendimiento de las semillas de soja hasta en un 33 % en los ensayos de campo, han informado los investigadores. Los resultados podrían hacer posible 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. Las plantas a plena luz del sol disipan el exceso de energía lumínica potencialmente perjudicial que se absorbe en forma de calor a través de un mecanismo denominado apagado no fotoquímico (NPQ). Sin embargo, aunque este proceso es crucial para proteger el aparato fotosintético de una planta del exceso de sol, los mecanismos de NPQ pueden tardar en relajarse después de las transiciones a la sombra y, durante las frecuentes transiciones sol-sombra que suelen producirse en 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 por bioingeniería de la relajación de la NPQ aumenta la eficiencia fotosintética y la biomasa en plantas de tabaco cultivadas en el campo. A partir de 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, el cuarto 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 dio lugar a un rendimiento hasta un 33 % superior al de las plantas no modificadas en cinco ensayos independientes. Y, a pesar del aumento del rendimiento de la planta, el contenido de proteína y aceite de las semillas se mantuvo sin alteraciones.