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Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China, la Academia de Ciencias Agrícolas y Forestales de China y la Universidad de Oxford en el Reino Unido ha encontrado una manera de cultivar cultivos de la revolución verde utilizando menos nitrógeno sin reducir el rendimiento.
por Bob Yirka, Phys.org
En su artículo publicado en la revista Nature , el grupo describe sus esfuerzos de investigación y los resultados que encontraron al plantar variedades de plantas recientemente desarrolladas. Fanmiao Wang y Makoto Matsuoka de la Universidad de Nagoya ofrecen un artículo de News & Views sobre el trabajo realizado por el equipo en el mismo número de la revista.
La revolución verde se caracterizó por grandes aumentos en la producción agrícola en los países en desarrollo; se produjo debido al mayor uso de pesticidas, fertilizantes y cambios en las variedades de cultivos utilizados. Uno de los cambios en los cultivos se produjo cuando las plantas de arroz y trigo se mejoraron para que crecieran menos y evitar daños por el viento y la lluvia. Si bien esto dio lugar a mejores rendimientos, también dio lugar al uso de más fertilizantes a base de nitrógeno, que son perjudiciales para el medio ambiente. En este nuevo esfuerzo, los investigadores se preguntaron si sería posible rediseñar las variedades de cultivos de la revolución verde de tal manera que se restrinja la altura y, por lo tanto, se mantenga una alta productividad, y al mismo tiempo se utilice el nitrógeno de manera más eficiente.
Investigaciones anteriores habían demostrado que las proteínas de la familia DELLA reducían el crecimiento de las plantas. El mejoramiento de cultivos en la década de 1960 dio lugar a variedades de arroz y trigo con mutaciones genéticas que permitieron que las proteínas se acumularan en las plantas, obstaculizando así su crecimiento. Desafortunadamente, también se ha descubierto que las proteínas DELLA son la causa del uso ineficiente del nitrógeno en las mismas plantas .—Como resultado, los agricultores utilizaron más para aumentar los rendimientos. Para superar este problema, los investigadores cruzaron variedades de arroz para aprender más y descubrieron que el factor de transcripción OsGRF4 estaba asociado con la absorción de nitrógeno. Utilizando esa información, diseñaron algunas variedades de arroz para expresar OsGRF4 en niveles más altos, que, cuando se probaron, mostraron una mayor absorción de nitrógeno. Luego, el equipo plantó las variedades que habían diseñado y descubrió que requerían menos nitrógeno para producir los mismos rendimientos, y que estaban igual de atrofiadas. Por lo tanto, afirman que es posible cultivar cultivos de la revolución verde que requieran menos nitrógeno .
Más información: Shan Li et al. Modulación del crecimiento de las plantas y coordinación del metabolismo para la agricultura sostenible, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0415-5
