Transgênicos que melhoram fotossíntese podem aumentar a produção agrícola em 40%

Devido às mudanças climáticas, pesquisadores estão cada vez mais preocupados com a capacidade do mundo de alimentar uma população crescente. A estimativa é que, até 2050, sejamos mais 2 milhões de pessoas no planeta. Uma alternativa está no melhoramento genético de plantas por meio datransgenia.Por essa via, seria possível, por exemplo, desenvolver transgênicos que melhoram a fotossíntese e, assim, produziriam mais sem a necessidade de aumento de área plantada.

Fotossíntese é um processo no qual as plantas utilizam a luz solar para transformar o gás carbônico e a água em açúcares que alimentam seu crescimento.

Em estudo recente publicado na revista Science, pesquisadores apresentam uma maneira de superar as restrições naturais no processo de fotossíntese, que limitam a produtividade das culturas. Eles acreditam que o método poderia ser usado para aumentar significativamente os rendimentos de culturas importantes, incluindo arroz e trigo.

Enquanto as plantas realizam a fotossíntese, as etapas químicas envolvidas produzem alguns compostos tóxicos que limitam o potencial da cultura. Essas toxinas são recicladas por um processo chamado fotorrespiração. Mas esse processo custa energia preciosa, que poderia estar sendo utilizada para aumentar o rendimento. Neste estudo, os pesquisadores começaram a desenvolver uma maneira de contornar o problema da fotossíntese. Eles construíram uma via metabólica em plantas transgênicas de tabaco que recaptura de forma mais eficiente os resíduos da fotossíntese, com menos energia perdida. Em ensaios de campo, essas plantas de tabaco transgênico foram 40% mais produtivas que as plantas de tabaco de tipo selvagem.

O desafio de produzir mais alimentos para uma população crescente

Estima-se que a demanda global sobre a agricultura possa mais do que dobrar até meados deste século, um incremento de mais de 100%. Nos níveis existentes hoje, o rendimento das colheitas aumenta apenas em 2% ao ano. Segundo esse cálculo, ou faltará alimento em 2050 ou teremos que converter novas áreas em terras agricultáveis.  Embora o uso de fertilizantes, pesticidas e mecanização tenha impulsionado os rendimentos ao longo das últimas décadas, seu potencial de crescimento futuro é limitado. Em vez disso, os cientistas estão cada vez mais buscando melhorar o processo de fotossíntese como forma de aumentar a produtividade dos alimentos.

Os pesquisadores escolheram as plantas de tabaco porque são fáceis e rápidas de modificar. Além disso, essas plantas têm um comportamento no campo semelhante ao de muitas culturas alimentares. A equipe espera agora usar essa descoberta para otimizar a eficiência da fotossíntese em plantas de soja, arroz, batata e tomate, obtendo maior rendimento. “Este processo é muito semelhante entre todas as culturas que estamos procurando crescer”, disse o autor principal do estudo, o pesquisador Paul F. South. “Estamos realmente esperando que esta seja uma tecnologia que forneça uma ferramenta que otimize ainda mais a agricultura, de modo que não utilizemos tantos insumos externos e que cultivemos mais alimentos com menos terra”, acrescenta o pesquisador.

Fonte: Science, Redação CIB