Investigación muestra cómo aumentar la producción de yuca

Investigación muestra cómo aumentar la producción de yuca
Investigación muestra cómo aumentar la producción de yuca

Una reciente investigación muestra cómo aumentar la producción de la yuca. Un grupo de científicos estadounidenses encontraron 14 vías para mejorar el potencial de rendimiento de este cultivo a través de modificaciones genéticas, tanto de ingeniería como de cría. Cada método utilizado aumenta el rendimiento entre un 25% y 100%; y, además mejora la eficiencia con la que las plantas usan agua y fertilizantes. (Lea: Agricultura de alta tecnología puede prevenir una guerra por el agua)

Los investigadores afirman que estos métodos de mejoramiento combinados pueden aumentar su rendimiento mucho más. “La yuca realiza fotosíntesis muy por debajo de su límite teórico. Si podemos mejorar la fotosíntesis, podríamos obtener aumentos substanciales y sostenibles en el rendimiento de este importante cultivo” afirman.

Originalmente de Brasil, la yuca es la tercer fuente más importante de calorías de varios países tropicales, después del arroz y el maíz. Se estima que este cultivo alimenta a 800 millones de personas en África, Asia y América Latina. Solo en África subsahariana, proporciona entre el 30% – 50% de todas las calorías consumidas.

La yuca es uno de los productores de carbohidratos y energía más eficientes que existe. Puede producir más de 250.000 calorías por hectárea al día, en comparación con las 176.000 que produce el arroz, 110.000 el trigo y 200.000 el maíz. Pero, a pesar de que su consumo es global, los rendimientos de la yuca no han mejorado en más de 25 años. (Lea: Potencializar la fotosíntesis en plantas podría ser la segunda “Revolución Verde”)

La yuca se utiliza principalmente para el consumo humano, pero también se utiliza para alimentación animal, producción de biocombustibles y otros productos como el almidón de tela y el papel.

Hasta la fecha, la mayor parte de las investigaciones publicadas sobre la yuca se han centrado en mejorar su valor nutricional o su resistencia a las enfermedades. Pero incluso con estas mejoras, su potencial de rendimiento actual crea un techo que limita la cantidad de alimentos que los agricultores pueden producir, el cual se superaría solo en condiciones ideales de crecimiento: en ausencia de plagas y enfermedades.

Potencializar la fotosíntesis para aumentar los rendimientos de yuca

Potencializar la fotosíntesis ha sido considerado durante mucho tiempo como un santo grial de la biología de plantas. La fotosíntesis es el proceso en el cual las plantas verdes usan la energía de la luz solar para sintetizar alimentos a partir de dióxido de carbono y agua, permitiendo su crecimiento. Es directa o indirectamente la fuente de todos nuestros alimentos, así como muchas de nuestras fibras y la mayor parte de nuestro combustible. Al simular el proceso en supercomputadoras, los académicos identificaron puntos en los que pueden intervenir para acelerar el proceso.

La investigación demuestra que esta teoría ahora puede traducirse en aumentos reales de la productividad en los cultivos y que el potencial de recompensa es significativo. “Utilizamos el tabaco porque es fácilmente modificado, pero también produce muchas capas de hojas, lo que lo convierte en un buen sustituto para otros cultivos. El proceso que modificamos es común a todas las plantas, lo que sugiere fuertemente que este enfoque debería funcionar de la misma manera en la yuca y otros cultivos alimenticios” afirman.

Al modificar genéticamente las plantas de tabaco, aumentaron la cantidad de tejido vegetal que produjeron entre un 14% y un 20% en ensayos de campo reales replicados en donde la luz, la precipitación y otros factores son impredecibles. (Lea: Los cultivos transgénicos son una excelente alternativa para lograr la seguridad alimentaria)

“Así es como funciona nuestro enfoque: A pleno sol, las plantas reciben más energía de la que pueden usar. Si no pueden deshacerse de este exceso de energía, se blanquearán sus hojas. Para protegerse, las plantas inducen un proceso llamado fotoprotección, que convierte este exceso de energía inofensivamente en calor” añaden.

Pero cuando una nube pasa por encima, puede tomar minutos a horas para que la planta se recupere completamente y comience a fotografiar a máxima capacidad nuevamente. En la sombra, la falta de luz limita la fotosíntesis y la fotoprotección hace que la planta deseche la energía en forma de calor.

En colaboración con científicos de la University of California, Berkeley, desarrollaron un casette de genes para acelerar la recuperación de la fotoprotección al aumentar la cantidad de tres proteínas implicadas en la fotosíntesis. Dos de las líneas de plantas modificadas lograron consistentemente una productividad 20% mayor que las plantas de tabaco modificadas, mientras que la tercera fue un 14%. (Lea: Biólogo entra en la discusión: la ciencia y política detrás de los OGM)

 

Información de The Conversation

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