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Investigadores descubren un poder especial en el trigo


Un nuevo descubrimiento de la fotosíntesis en la Universidad de Queensland puede ayudar a generar cultivos de trigo de crecimiento más rápido que se adapten mejor a climas más cálidos y secos.


Margaret Puls, Universidad de Queensland

Un equipo de investigación dirigido por el investigador de la Alianza de Agricultura e Innovación Alimentaria de Queensland, el profesor Robert Henry, ha publicado hoy un artículo en Informes científicos , que muestra que la fotosíntesis se produce en semillas de trigo y en hojas de plantas.

«Este descubrimiento convierte a medio siglo de biología vegetal en su cabeza», dijo el profesor Henry.

«El trigo cubre más tierra que cualquier otro cultivo, por lo que las ramificaciones de este descubrimiento podrían ser enormes. Puede llevar a cultivos de trigo mejores, de crecimiento más rápido y con mejores rendimientos en áreas geográficas donde actualmente no se puede cultivar trigo».

El profesor Henry dijo que el trabajo se basó en un descubrimiento biológico en la década de 1960 en la antigua Colonial Sugar Refining Company en Brisbane.

«Muchos dijeron que el descubrimiento debería haber ganado un Premio Nobel», dijo.

«Los investigadores de Brisbane en ese momento demostraron que la caña de azúcar y algunas otras plantas adaptadas al trópico habían desarrollado una vía de fotosíntesis diferente a la observada en alrededor del 85 por ciento de las plantas».

La vía clásica de la fotosíntesis se conocía como C3, y las plantas con la química de fotosíntesis alternativa llegaron a conocerse como plantas C4, dijo el profesor Henry.

«Las plantas C4 capturan el carbono más rápido y tienen tasas de crecimiento más altas, particularmente en ambientes subtropicales y tropicales», dijo.

«Nuestra investigación caracterizó una vía fotosintética C4 previamente desconocida en las semillas de trigo, que no es una planta C4.

«Como la mayoría de las plantas, el trigo fotosíntesis a través de sus hojas, pero hemos descubierto que también hay fotosíntesis en la semilla.

«Esto nunca se ha sabido antes, sin embargo, la semilla de trigo es bastante verde cuando la pelas y es la última parte de la planta en morir».

El profesor Henry dijo que la fotosíntesis , el proceso por el cual las plantas convierten la luz solar en energía para crecer y producir oxígeno, es sin duda el proceso biológico más importante en la Tierra.

«El trigo tiene la clásica ruta fotosintética C3 en sus hojas, sin embargo, las plantas C3, que incluyen el arroz, son menos eficientes en climas más cálidos y secos», dijo el profesor Henry.

«El santo grial de la ciencia de las plantas ha sido durante mucho tiempo el bioingeniería de las vías fotosintéticas en las plantas C3 y C4 para cultivar cultivos más grandes y más productivos que se adapten mejor al cambio climático y aumente la seguridad alimentaria. 

«La población de las regiones tropicales del mundo pronto superará la del resto del mundo, y este descubrimiento puede ser importante en el cultivo de alimentos para satisfacer la demanda futura».

El profesor Henry dijo que el descubrimiento fue bastante inesperado.

«Estábamos viendo los genes en las semillas de trigo y todos los sistemas informáticos seguían regresando con estos genes C4, que creíamos que estaban equivocados porque el trigo no es una planta C4», dijo.

«Finalmente, descubrimos que el trigo tiene todos estos genes C4 en diferentes lugares, en diferentes cromosomas. Nunca se ha conocido en el trigo».

El trigo Henry había sido cultivado durante 10.000 años y siempre había sido una planta C3, dijo el profesor Henry.

«La vía fotosintética del trigo evolucionó hace 100 millones de años cuando los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera eran hasta 10 veces más altos que los actuales», dijo.

«Una teoría es que a medida que el dióxido de carbono comenzó a disminuir, las semillas de la planta evolucionaron en una ruta C4 para capturar más luz solar para convertirla en energía».

Más información: Parimalan Rangan et al. Nueva evidencia de la fotosíntesis de C4 específica de grano en trigo, Informes científicos (2016). DOI: 10.1038 / srep31721 

Referencia de revista: Informes científicos  

Proporcionado por: Universidad de Queensland


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