Un descubrimiento casi en su totalidad accidental por investigadores de la Universidad de Guelph podría transformar la producción de alimentos y biocombustibles y aumentar la captura de carbono en las tierras agrícolas.
Al modificar el perfil genético de una planta, los investigadores duplicaron el crecimiento de la planta y aumentaron la producción de semillas en más del 400 por ciento. Los hallazgos fueron publicados en la edición de marzo de 2016 en la revista Plant Biotechnology Journal.
El equipo estudió la planta modelo Arabidopsis, una planta con flores pequeñas de uso frecuente en los estudios de laboratorio debido a su facilidad de uso y su similitud con algunos cultivos agrícolas comunes. Encontraron que la inserción de una enzima particular del maíz, causó que la tasa de crecimiento de la planta se disparara.
«Incluso si los efectos en un cultivo sembrado en el campo fuesen menos, por ejemplo, sólo una décima parte de lo que hemos visto en el laboratorio, todavía representaría un aumento del rendimiento del 40 al 50%, en comparación con el promedio de 1 a 2% por año que la mayoría de los programas de fitomejoramiento producen», dijo el profesor Michael Emes del Departamento de Biología Molecular y Celular (MCB).
Dijo que el hallazgo del equipo podría aumentar los rendimientos de los cultivos de semillas oleaginosas importantes como la canola y soja, así como cultivos la camelina, que cada vez se cultivan más para biocombustibles.
Las plantas más grandes podrían capturar más dióxido de carbono en la atmósfera sin aumentar la cantidad de tierras de cultivo, dijo Emes. «Los agricultores y los consumidores se beneficiarían significativamente en términos de la producción de alimentos, energía verde y el medio ambiente. Las ramificaciones son enormes.»
El hallazgo llegó casi por casualidad
Estudiando el efecto de la enzima mencionada sobre el almidón, los investigadores notaron que sus plantas genéticamente modificadas parecían diferentes y mucho más grande en las fotos tomadas por el autor principal del estudio, Fushan Liu, un ex investigador post-doctoral del MCB.
«Fue entonces cuando nos dimos cuenta de que estábamos buscando en algo potencialmente mucho más importante», dijo Ian Tetlow, profesor del MCB y coautor del estudio.
Aunque la ingeniería genética llevó a más flores y vainas que contienen semillas, dejó la composición de la semilla sin cambios.
«Las semillas son donde obtendríamos el aceite, y la composición consistente es importante para que la función y el uso del aceite no cambie», dijo Tetlow.
Los investigadores planean probar el proceso en canola y otros cultivos. Es probable que las pruebas de campo y el análisis con la industria y el gobierno tome varios años.
«Esto podría tener enormes implicaciones para la agricultura, la captura de carbono, la producción de alimentos, comida para animales y el biodiesel», dijo Emes.
«Estos resultados son sin paralelo, y llegamos a ellos casi por accidente. La razón por la que comenzamos el trabajo fue para probar algunas ideas en ciencia básica. Simplemente muestra que nunca se sabe dónde la ciencia te llevará.»