Na natureza, muitas vezes é toda criatura para si - até mesmo plantas. Deixadas à própria sorte, a maioria das espécies selvagens de plantas só cria energia suficiente para criar raízes e produzir folhas e sementes. Mas os humanos queriam mais.
As pessoas já estão criando e aprimorando as plantas há milênios - tornando-as resistentes a insetos e ajudando-as a cultivar frutas e legumes mais doces e maiores. Agora, uma nova pesquisa sugere que podemos conseguir que as plantas trabalhem ainda mais, melhorando radicalmente a produção agrícola no futuro, relata Justin Gillis para o The New York Times .
Stephen Long e sua equipe na Universidade de Illinois, Urbana-Champaign, inseriram os genes de três proteínas envolvidas na fotossíntese nas plantas de tabaco, o que fez com que elas crescessem 14% a 20% mais que as plantas não alteradas. o estudo publicado recentemente na revista Science.
Como é que isso funciona?
Quando as folhas das plantas são expostas à luz solar, elas absorvem parte da energia da luz para impulsionar a fotossíntese. Mas o sol produz mais luz do que a folha pode suportar. Na verdade, tanta energia atinge as folhas que pode descorar ou enrugar a folha se não for tratada. Assim, as plantas têm mecanismos que se acendem à luz do sol para dissipar essa energia extra como o calor, um processo chamado de quenching não fotoquímico (NPQ).
O problema é que pode levar meia hora para o NPQ desligar se as nuvens ou outras sombras estancarem temporariamente os raios ofuscantes da luz solar. Em vez de aumentar a fotossíntese e aumentar a NPQ, a planta continua desperdiçando muita energia como calor. Ao longo de um dia, Long e sua equipe calcularam que o lento processo do NPQ reduziu a produtividade das colheitas em 7, 5 a 30%.
Para fazer com que as plantas desligassem o NPQ mais rapidamente, a equipe transferiu genes de três proteínas de uma planta conhecida como agrião para as plantas de tabaco - escolhida por sua facilidade de manipulação. Eles cultivaram as culturas manipuladas e obtiveram resultados impressionantes. Uma cepa de produção de tabaco aumentou 13, 5%, 19% em outra e 20% em uma terceira variedade de tabaco, segundo Gillis.
Os pesquisadores acreditam que seus métodos se traduzirão em culturas alimentares com o objetivo final de melhorar o rendimento das culturas. Grande parte de sua pesquisa foi financiada pela Fundação filantrópica Gates, que financia muitos projetos com o objetivo de melhorar a produção de alimentos em todo o mundo, relata Gillis. Há planos para testar o conceito em culturas alimentares como o feijão-frade, o arroz e a mandioca, que são importantes em áreas de insegurança alimentar na África.
"As Nações Unidas prevêem que até 2050 precisaremos produzir cerca de 70% a mais de comida na terra que estamos usando atualmente", disse Long em um comunicado à imprensa. “Minha atitude é que é muito importante ter essas novas tecnologias na prateleira agora, porque pode levar 20 anos até que essas invenções cheguem aos campos dos agricultores. Se não fizermos isso agora, não teremos essa solução quando precisarmos. ”
Nem todo mundo está completamente convencido pelos resultados do tabaco, especialmente porque o tabaco é uma folha e não produz sementes ou grãos. "Como se parece em arroz, milho, trigo ou beterraba?", Pergunta L. Giddings, pesquisador sênior da Fundação de Tecnologia da Informação e Inovação, em Washington, a Gillis. “Você precisa colocá-lo em um punhado de culturas importantes antes que você possa mostrar que isso é real e que vai ter um impacto enorme. Não estamos lá ainda."
Mas há sinais de que a tecnologia está posicionando a humanidade à beira de uma Segunda Revolução Verde, na qual novos tipos de culturas superalimentadas - capazes de suportar a seca, salinidade e baixa fertilidade - trarão nutrição e segurança alimentar para nações empobrecidas ao redor do mundo.
Recentemente, os pesquisadores sequenciaram os genomas de 3.000 variedades de arroz, o que pode ajudá-los a encontrar os genes que controlam a resistência a pesticidas e aumentam o rendimento. Pesquisadores desenvolveram até mesmo uma versão sintética da fotossíntese, que pode ajudá-los a descobrir formas de tornar o processo mais eficiente em plantações de alimentos e também pode ajudar a retirar o dióxido de carbono da atmosfera.
