Un nuevo estudio ha revelado que las plantas de arroz diseñadas para tener menos estomas, pequeñas aberturas utilizadas para el intercambio de gases, son más tolerantes a la sequía y resistentes al cambio climático futuro.
Los científicos de la Universidad de Sheffield descubrieron que diseñar un cultivar de arroz de alto rendimiento para reducir la densidad estomática, ayuda al cultivo a conservar el agua y sobrevivir a las altas temperaturas y la sequía.
Gran parte de la humanidad depende del arroz como fuente de alimento, pero el cultivo del arroz es particularmente intensivo en agua, utilizando aproximadamente 2.500 litros de agua por kilogramo de arroz producido.
Sin embargo, casi la mitad de la cosecha mundial de arroz proviene de sistemas agrícolas de secano donde se pronostica que la sequía y las altas temperaturas se volverán más frecuentes y perjudiciales bajo el cambio climático.
Al igual que la mayoría de las plantas, el arroz utiliza poros microscópicos llamados estomas para regular la absorción de dióxido de carbono para la fotosíntesis, junto con la liberación de vapor de agua por transpiración. Cuando el agua es abundante, la apertura del estoma también permite la regulación de la temperatura de la planta mediante enfriamiento por evaporación.Al limitar las condiciones de sequía, el cierre estomático normalmente ralentiza la pérdida de agua. El arroz de baja densidad estomática conserva mejor su agua en condiciones de sequía y, por lo tanto, le queda más agua para enfriarse cuando sea necesario.
El Dr. Robert Caine, Investigador Asociado del Departamento de Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad de Sheffield e Investigador Principal del estudio, dijo: "Es probable que las futuras disminuciones pronosticadas en la disponibilidad de agua, combinadas con una mayor frecuencia de sequías extremas y eventos de alta temperatura,presentar desafíos particulares para los agricultores, lo que resulta en una pérdida sustancial de cultivos.
"Nuestro estudio ha demostrado que las plantas de arroz con menos estomas son tolerantes a la sequía y más conservadoras en el uso del agua. Esto significa que deberían funcionar mejor en el futuro en condiciones de cambio climático".
"Descubrimos que los cultivos de arroz de ingeniería dieron rendimientos equivalentes o incluso mejores, lo que significa que podría tener un impacto masivo en nuestra seguridad alimentaria futura que se ve amenazada por el cambio climático".
El nuevo estudio, publicado en Nuevo fitólogo y llevado a cabo en colaboración con el Instituto Internacional de Investigación del Arroz en Filipinas, descubrió que las líneas de arroz de baja densidad estomática usaban solo el 60 por ciento de la cantidad normal de agua.
Cuando se cultivaron a niveles elevados de dióxido de carbono atmosférico, las plantas de arroz de baja densidad estomática pudieron sobrevivir a la sequía y a la alta temperatura 40 grados Celsius durante más tiempo que las plantas inalteradas.
Julie Gray, profesora de biología molecular de plantas y autora principal del estudio, dijo: "Los estomas ayudan a las plantas a regular su uso del agua, por lo que este estudio podría tener un impacto significativo en otros cultivos que están en riesgo por el cambio climático".
"En la Universidad de Sheffield creemos en un futuro sostenible y trabajamos para encontrar soluciones a los desafíos globales más apremiantes"
Este estudio se realizó en el centro de excelencia de la Universidad de Sheffield para la ciencia traslacional de plantas y suelos llamado P3 Producción y protección de plantas.
P3 abarca la amplitud de la experiencia en plantas y suelos en Sheffield y aprovecha la capacidad incomparable de trabajar a través de escalas biológicas, desde el genoma hasta la atmósfera global.
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Materiales proporcionado por Universidad de Sheffield . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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