Cientistas da Universidade de Essex, no Reino Unido, resolveram dois grandes “gargalos” fotossintéticos para aumentar a produtividade das plantas em 27% em condições de campo
Plantas se desenvolvem a partir de luz e dióxido de carbono, por meio de um processo complexo, chamado fotossíntese.
O projeto Realizing Aumented Photosynthetic Efficiency (RIPE) consiste na aplicação de um “hack fotossintético” (um conjunto de manipulações genéticas) mostrou ser capaz de aumentar as condições desse desenvolvimento e ainda conservar água.
Os cientistas identificaram que algumas etapas da fotossíntese são mais lentas, o que “emperra” o processo de crescimento. O que estes hacks fazem é acelerar o processo nas etapas mais lentas originalmente, aumentando a velocidade geral do desenvolvimento.
Safras mais produtivas
A aceleração do processo natural movido à luz do sol que todas as plantas usam para fixar dióxido de carbono em açúcares que alimentam o crescimento, o desenvolvimento e, por fim, a produção, é o objetivo do estudo.
Fazendo uma comparação, a produtividade de uma fábrica diminui quando algum dos setores da cadeia de produção é mais lento do que os outros. Todos os setores, que têm maior possibilidade de produzir, têm que desacelerar para acompanhar o setor mais lento. Certo?
Para descobrir o que limita a fotossíntese, os pesquisadores identificaram cada uma das 170 etapas desse processo para descobrir como as plantas poderiam fabricar açúcares com mais eficiência.
Duas “etapas lentas” foram percebidas como mais lentas
Eles identificaram dois “gargalos” que dificultavam a “produção”. Uma, na primeira parte da fotossíntese, onde as plantas transformam a energia da luz em energia química. A segunda, na parte onde o dióxido de carbono é fixado nos açúcares.
Utilizando-se de processos que envolvem a adição de proteínas de transporte para melhor alimentar o processo, os pesquisadores resolveram os problemas na “lentidão” destas etapas, tornando o processo muito mais ágil na sua totalidade.
A equipe também melhorou a eficiência do uso de água da cultura, fazendo com que essas plantas usem menos água para produzir mais biomassa.
Aumento de produtividade
Essas duas melhorias, quando combinadas, aumentam a produtividade da lavoura em 52% na estufa. Mais importante, este estudo mostrou um aumento de até 27% no crescimento da safra em testes de campo.
“Esta descoberta permite combinar três métodos já confirmados e independentes para alcançar aumentos de 20% na produtividade da colheita”, disse o diretor Stephen Long, presidente da Ikenberry Endowed University of Crop Sciences and Plant Biology. “Nossa modelagem sugere que o empilhamento desta descoberta com duas descobertas anteriores do projeto RIPE pode resultar em ganhos de rendimento aditivo totalizando tanto quanto 50 a 60% em culturas de alimentos.”
A primeira descoberta do RIPE ajudou as plantas a se adaptarem às mudanças nas condições de luz para aumentar a produtividade em até 20%. O segundo avanço do projeto criou um atalho em como as plantas lidam com uma falha na fotossíntese para aumentar a produtividade em 20 a 40%.
Fonte: Universidade de Illinois em Urbana-Champaign