Ciencia crea atajos para producir alimentos con recursos limitados

Foto tomada de: El Caribe

Por Luis B. Gómez Luciano/El Caribe. La presión de las actividades humanas está llevando al planeta Tierra hacia cambios en el clima nunca experimentados. Estos fenómenos están causando variaciones en los patrones de ocurrencias de eventos naturales tales como inundaciones, huracanes y períodos de sequías. Las predicciones indican que el futuro sería empeorado debido al crecimiento en la cantidad de gases emitidos y su efecto invernadero. 

Entonces, ¿qué pasaría con la producción de cultivo bajo tales condiciones, si los sistemas de producción están establecidos para el clima actual? ¿Cómo responderían las plantas a nuevos ambientes? ¿Sería suficiente el tiempo para evolucionar y adaptarse? ¿Qué podrían hacer los especialistas en la producción de cultivos para resolver tales problemas y así garantizar la seguridad alimentaria en un mundo con creciente población? En arroz, que es el cultivo proveedor de la mayor cantidad de calorías en el mundo, será necesario incrementar la producción en 60% para satisfacer la demanda de Asia para el 2050. Sin embargo, luego de los logros de la Revolución Verde, el crecimiento en el rendimiento de los cultivos parece haber alcanzado su plateau y los avances en desarrollo de cultivos tolerantes a condiciones adversas han sido lentos y limitados.

La buena noticia es que los científicos están trabajando en encontrar soluciones y que sus investigaciones conducirán a un mejor entendimiento de los procesos fisiológicos relacionados. Uno de los casos más prominentes es la idea de modificar la ruta fotosintética en la planta de arroz. Los científicos han establecido que al mejorar el uso eficiente de la radiación solar por parte de la planta se podría crear el impacto más significativo para aumentar los rendimientos de los cultivos. El objetivo es diseñar genéticamente la forma en que la planta absorbe el carbono (C) y mejorar la denominada ruta fotosintética C4 en la planta de arroz, la cual en la naturaleza es una planta C3. El arroz podría fijar CO2 en azúcar con cuatro moléculas de carbono. De aquí la denominación de plantas C4 para el maíz, sorgo y caña de azúcar porque tienen esta capacidad de fijar C4 en azúcar. Esta ruta fotosintética aumenta la eficiencia de la fotosíntesis y con su introducción en el arroz se proyecta aumentar 50% el aprovechamiento de la radiación a la vez que lograr mejor respuesta del cultivo en condiciones de estrés, tales como sequía y salinidad.

Estas razones motivaron a un grupo de científicos para crear el Consorcio Arroz C4 (http://irri.org/c4rice ), uno de los más ambiciosos proyectos en ciencias de plantas y la más importante red de colaboración en investigaciones del arroz luego del finalizado Proyecto del Genoma del Arroz. El objetivo está en la mesa: diseñar la vía fotosintética C4 en cultivos C3, especialmente en la planta de arroz.

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El Proyecto Arroz C4 es liderado por el Instituto Internacional de Investigaciones del Arroz (IRRI), en Filipinas, con la colaboración de un equipo de científicos de instituciones de investigación con renombre internacional tales como la Universidad Nacional de Australia (ANU), la Universidad James Cook y SCIRO en Australia; la Academia de Ciencias de China; la Universidad de Dusseldorf en Alemania; la Universidad Pohang en Korea; Academia Sinica en Taiwán; la Universidad de Toronto en Canadá; las universidades Cambridge, Oxford, Nottingham, y Sheffield en Inglaterra; y, las universidades Cornell, Yale, y del Estado de Washington en los Estados Unidos de América.

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