Estamos hablando de plantas de soja con una mejor capacidad de recuperación con un exceso de sol en campo abierto y métodos para el diagnóstico masivo de esta característica.
Las plantas pasan todo el día creando alimento a partir de la luz solar a través de la fotosíntesis, un proceso con más de 100 pasos. Muchos científicos están trabajando en la optimización de la fotosíntesis para aumentar el rendimiento de los cultivos.
Cuando las hojas de las plantas se exponen a la luz solar directa, como en un campo abierto, sus moléculas de clorofila verde reciben más energía luminosa de la que pueden utilizar. Si esta energía no se disipa de las moléculas, reaccionarán con el oxígeno para formar agentes blanqueadores que pueden destruir la hoja, reduciendo la capacidad de fotosíntesis de las plantas entre un 10 y un 30 %.
Sin embargo, a lo largo de la evolución, las plantas han desarrollado varios mecanismos fotoprotectores para prevenir daños, llamados extinción no fotoquímica (NPQ) de los estados excitados por la clorofila.
Al acelerar el proceso de relajación de NPQ, los investigadores podrían aumentar potencialmente la eficiencia de la fotosíntesis en los cultivos.
En un estudio reciente publicado en el Journal of Visualized Experiments y citado por Phys.org, los científicos de RIPE de la Universidad de Illinois y la Universidad de Cambridge informaron sobre un método de detección de alto rendimiento para la tasa de relajación de NPQ en plantas cultivadas en el campo. El método ayudará en la identificación de genotipos con características beneficiosas mediante el desarrollo de un ensayo de fluorescencia de clorofila modulada por amplitud de pulso (PAM).
RIPE es un proyecto de investigación internacional que tiene como objetivo aumentar la producción mundial de alimentos mediante el desarrollo de cultivos alimentarios que conviertan de manera más eficiente la energía solar en alimentos, con el apoyo de la Fundación Bill y Melinda Gates.
Sobre la base de investigaciones anteriores, el equipo utilizó el ensayo de fluorescencia de clorofila PAM en hojas para la detección de alto rendimiento de la tasa de relajación NPQ en la soja cultivada en el campo, que tiene una ventaja clave sobre los ensayos secuenciales de una sola planta.
“Debido a que las mediciones de rutina se realizan por planta, el uso de este procedimiento abre la posibilidad de probar cientos de genotipos durante un día en el campo, y el potencial para los estudios de asociación de todo el genoma es enorme”, dijo Stephen Burgess, autor de El estudio.
Al resumir el trabajo del año pasado, desde plantar semillas hasta recolectar muestras de hojas en el campo y procesar y medir los datos de fluorescencia de clorofila de NPQ, el equipo descubrió que para obtener mediciones confiables de NPQ, se deben considerar varios componentes, como la selección y el manejo de hojas discos
Por ejemplo, el manejo brusco de las pinzas puede causar estrés en el tejido de la hoja, y la tasa de activación y relajación de NPQ varía con la edad de la hoja y la etapa de desarrollo de la planta, todos los cuales son elementos que deben abordarse para reducir el ruido experimental.
“Al identificar los principales cuellos de botella que dificultan la eficiencia de la fotosíntesis, podemos descubrir cómo crear los cultivos más productivos. Este enfoque incluye formas más rápidas de analizar datos, y el análisis de fluorescencia de clorofila PAM es un método poderoso para medir la eficiencia de la fotosíntesis, brindándonos los medios para medir muchos genotipos simultáneamente”, dijo Johannes Kromdijk, profesor de la Universidad de Cambridge que participó en este estudio. .
(Fuente: phys.org. Fotos de fuentes abiertas).
