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Los científicos identifican proteínas que aumentan el rendimiento del arroz en un cincuenta por ciento


En colaboración con investigadores de la Universidad Agrícola de Nanjing, el Dr. Tony Miller del Centro John Innes ha desarrollado cultivos de arroz con una capacidad mejorada para manejar sus propios niveles de pH, lo que les permite absorber significativamente más nitrógeno, hierro y fósforo del suelo y aumentar el rendimiento hasta 54 por ciento.


por John Innes Center


El arroz es un cultivo importante, alimenta a casi el 50 por ciento de la población mundial y ha conservado la capacidad de sobrevivir en condiciones ambientales cambiantes. El cultivo puede prosperar en arrozales inundados, donde las condiciones anaerobias y empapadas favorecen la disponibilidad de amonio, así como en suelos mucho más secos y drenados, donde el aumento de oxígeno significa que hay más nitrato disponible. El fertilizante nitrogenado es un costo importante en el cultivo de muchos cultivos de cereales y su uso excesivo tiene un impacto ambiental negativo .

El nitrógeno que todas las plantas necesitan para crecer está típicamente disponible en forma de nitrato o iones de amonio en el suelo, que son absorbidos por las raíces de las plantas. Para la planta, es muy importante obtener el equilibrio adecuado de nitrato y amonio: demasiado amonio y células vegetales se vuelven alcalinas; demasiado nitrato y se vuelven ácidos. De cualquier manera, alterar el equilibrio del pH significa que las enzimas de la planta no funcionan tan bien, lo que afecta la salud de la planta y el rendimiento de los cultivos.

Junto con los socios en Nanjing, China, el equipo del Dr. Miller ha estado trabajando en cómo las plantas de arroz pueden mantener el pH en estos entornos cambiantes.

El arroz contiene un gen llamado OsNRT2.3, que crea una proteína involucrada en el transporte de nitrato. Este gen produce dos versiones ligeramente diferentes de la proteína: OsNRT2.3a y OsNRT2.3b. Después de las pruebas para determinar el papel de ambas versiones de la proteína, el equipo del Dr. Miller descubrió que OsNRT2.3b puede activar o desactivar el transporte de nitrato, dependiendo del pH interno de la célula vegetal.

Cuando esta proteína ‘b’ se sobreexpresó en las plantas de arroz, pudieron protegerse mejor contra los cambios de pH en su entorno. Esto les permitió absorber mucho más nitrógeno, así como más hierro y fósforo. Estas plantas de arroz dieron un rendimiento mucho mayor de grano de arroz (hasta un 54 por ciento más de rendimiento), y su eficiencia de uso de nitrógeno aumentó hasta en un 40 por ciento.

El Dr. Miller dijo:

«Ahora que sabemos que esta proteína particular que se encuentra en las plantas de arroz puede aumentar en gran medida la eficiencia y el rendimiento del nitrógeno , podemos comenzar a producir nuevas variedades de arroz y otros cultivos. Estos hallazgos nos acercan un paso significativo para poder producir más del mundo alimentos con menor impacto ambiental «.

Esta nueva tecnología ha sido patentada por PBL, la compañía de gestión de innovación del Centro John Innes, y ya ha sido autorizada por 3 compañías diferentes para desarrollar nuevas variedades de 6 especies de cultivos diferentes.


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