A causa del fatto che a causa del riscaldamento globale, il clima della Terra sta diventando più secco e più caldo, l'agricoltura sta attraversando giorni difficili. Gli scienziati sono riusciti a sviluppare una metodologia efficace per la modificazione genetica delle colture alimentari, che aiuterà gli agricoltori ad aumentare i raccolti in futuro.
Il pianeta Terra si sta gradualmente riscaldando. Inoltre, la popolazione nel suo territorio è in costante crescita. Di fronte al riscaldamento globale, gli agricoltori devono affrontare due grandi sfide. In primo luogo, i raccolti devono resistere a climi più secchi e caldi e, in secondo luogo, le persone hanno bisogno di prodotti sempre più naturali. Circostanze come queste richiedono decisioni davvero serie.
I ricercatori hanno annunciato questa settimana di aver trovato un modo per aumentare la produttività delle colture a livello genetico, consentendo alla pianta di utilizzare l'energia solare in modo molto più efficiente. Gli scienziati sperano che questo aiuterà gli agricoltori a soddisfare le esigenze di una popolazione in continua crescita. "Il nostro obiettivo è sostenere l'agricoltura in tutto il mondo", afferma Krishla Nyogi, uno dei ricercatori coinvolti nel progetto.
Per aumentare i raccolti, gli scienziati hanno dovuto prima superare i meccanismi di difesa naturale delle piante. Quando una pianta riceve più luce di quella necessaria per il successo della fotosintesi, le sue cellule avviano il processo di estinzione della fluorescenza della clorofilla non fotochimica (NPQ), che consente loro di rilasciare l'energia in eccesso sotto forma di calore per evitare il surriscaldamento. Quando il sole lascia il cielo e le piante sono di nuovo in ombra, NPQ rallenta, ma ci vuole tempo, durante il quale anche la fotosintesi è molto lenta. Il meccanismo che le piante hanno acquisito nel corso dell'evoluzione le aiuta a far fronte efficacemente ai climi rigidi in natura, ma l'agricoltura moderna ha poca somiglianza con la giungla selvaggia o la savana. Per lui l'estinzione non fotochimica è piuttosto uno svantaggio che riduce gli indicatori di resa,dopotutto, più energia, più zuccheri e microelementi utili nei frutti delle piante, e quindi più alto è il loro valore energetico e gusto. Pertanto, gli scienziati hanno deciso di modificare l'NPQ e consentire alle piante di assorbire più fotoni.
Il meccanismo di protezione naturale delle piante dall'eccesso di energia solare
Quando la radiazione UV diventa troppo intensa, le cellule vegetali iniziano a rilasciare l'energia in eccesso sotto forma di calore, evitando così il surriscaldamento. Il problema è che mentre il sistema di difesa è in atto, la fotosintesi è molto lenta.
Di conseguenza, un team di ricercatori di diversi istituti ha trovato un modo per modificare i geni associati all'NPQ nelle comuni piante di tabacco (latino Nicotiana tabacum) in modo da rallentare il processo di spegnimento molto più velocemente durante il periodo in cui la pianta è all'ombra. Questi cambiamenti hanno portato ad un aumento della produzione di 3 proteine, che accelerano il recupero della fotosintesi dopo la tempra. Grazie a ciò, l'efficienza della fotosintesi è stata aumentata del 15%.
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Ciò significa che ora avremo il 15% in più di raccolto di tabacco? No. Secondo Nyoggi, la scelta è ricaduta sul tabacco solo perché è facile da coltivare in laboratorio e viene coltivato attivamente come le colture alimentari. L'attuale esperimento è essenzialmente solo la prova che la tecnica degli scienziati funziona. Poiché il team si occupa di geni e proteine che si trovano in tutte le piante, la tecnica di miglioramento genetico può essere applicata anche ad altre colture. Quindi, se testato con successo su di loro, in futuro, il nuovo metodo potrebbe essere utilizzato in tutto il mondo, il che aumenterà significativamente i raccolti e aiuterà le piante a far fronte al caldo e alla siccità.
