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 controlar sus propios niveles de pH, lo que les permite absorber significativamente más nitrógeno, hierro y fósforo del suelo y aumentar el rendimiento en hasta 54 por ciento.
por John Innes Center
El arroz es un cultivo importante, que 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 anaeróbicas 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 normalmente está disponible en forma de iones de nitrato o amonio en el suelo, que son absorbidos por las raíces de las plantas. Para la planta, conseguir el equilibrio adecuado de nitrato y amonio es muy importante: demasiado amonio y las 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 nitratos. Este gen produce dos versiones ligeramente diferentes de la proteína: OsNRT2.3a y OsNRT2.3b. Tras 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 nitratos, según el pH interno de la célula vegetal.
Cuando esta proteína ‘b’ se sobreexpresó en las plantas de arroz, pudieron amortiguar mejor 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 en el 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 del nitrógeno y los rendimientos, podemos comenzar a producir nuevas variedades de arroz y otros cultivos. Estos hallazgos nos acercan un paso significativo a poder producir más del alimentos con menor impacto ambiental «.
Esta nueva tecnología ha sido patentada por PBL, la empresa de gestión de la innovación del Centro John Innes, y ya ha sido licenciada a 3 empresas diferentes para desarrollar nuevas variedades de 6 especies de cultivos diferentes.
