Cultivos con 30% más secuestro de carbono, mediante edición genética

Científicos del Innovative Genomics Institute (IGI) de Estados Unidos, buscan optimizar la fotosíntesis de los cultivos de modo a que éstos puedan combatir el cambio climático, al capturar más carbono y depositarlo en el suelo. Utilizando la técnica de edición del genoma conocida como CRISPR, el equipo de científicos de plantas y suelos busca aumentar y acelerar enormemente el almacenamiento de carbono.

El IG es un consorcio de investigación del área de la Bahía de San Francisco fundado por la pionera de CRISPR, Jennifer Doudna, desde donde se comenzó a explorar la idea, y dedicó el proyecto a un equipo de genetistas de plantas, científicos del suelo y ecologistas microbianos, quienes utilizando CRISPR, buscan crear nuevas variedades de cultivos de arroz y sorgo editadas genéticamente, que hagan la fotosíntesis de forma más eficiente y canalicen más carbono hacia el suelo.

Según las proyecciones de los investigadores, la adopción de estos cultivos, podrían extraer más de mil millones de toneladas adicionales de carbono del aire cada año, siendo una respuesta más eficiente a la crisis climática actual.

“El cambio climático es un problema muy serio (..) Está amenazando al mundo entero. CRISPR puede utilizarse para lograr efectos positivos en el clima, así que vamos a por ello”, indicó Brad Ringeisen, director ejecutivo del IGI y principal investigador del proyecto, según una publicación de ChileBio.

En el marco del estudio, los biólogos de plantas explicaron que cuando hace mucho calor en el exterior, las plantas suelen desactivar las proteínas clave que participan en la recogida de fotones de luz. Esto ayuda a garantizar que no dediquen demasiados recursos a la recolección de luz solar cuando otros factores, como el agua y los nutrientes, podrían limitar su crecimiento.

Pero no es necesario que las plantas hagan eso, explicó David Savage, biólogo vegetal de la Universidad de California en Berkeley y miembro del equipo de investigación del IGI. Detalló que las plantas pueden mantener la fotosíntesis al máximo y convertir esa luz solar en carbono almacenado si los humanos se aseguran de que están bien regadas y fertilizadas.

Trabajando primero con células individuales, Savage y sus colegas utilizan la técnica de edición genética, CRISPR para realizar millones de pequeñas ediciones genéticas en el arroz, un cultivo que es relativamente fácil de manipular genéticamente hoy en día, en parte porque ha sido muy bien estudiado para la ingeniería genética en el pasado. A continuación, los investigadores examinarán las células en busca de mutaciones que puedan hacer más eficientes los pasos clave de la fotosíntesis. Finalmente, tomarán las líneas celulares más prometedoras y cultivarán plantas de arroz reales para ver cómo se comportan sus modificaciones.

Basándose en estimaciones publicadas anteriormente, Savage cree que la acumulación de múltiples ediciones genéticas beneficiosas podría aumentar la eficiencia de la fotosíntesis -y, por tanto, la cantidad de carbono que las plantas de arroz capturan en sus tejidos- en un 30% o más.

La capacidad de las plantas para secuestrar carbono de forma natural comienza en el interior de unos diminutos compartimentos celulares llamados cloroplastos. Allí, la energía de la luz solar se utiliza para extraer electrones de las moléculas de agua y añadirlos al dióxido de carbono, transformándolo en glucosa, un azúcar simple. A continuación, la planta utiliza el carbono orgánico para hacer crecer nuevas hojas, brotes y raíces.

Las plantas son una de las mejores herramientas que tenemos para hacerlo, ya que estos colectores solares vivos ya capturan cada año miles de millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis. Aproximadamente la mitad de ese carbono va a parar a las raíces y, finalmente, al suelo, donde puede permanecer durante cientos o miles de años.

 

Fuente: Inbio.

DSM Tortuga: Charlas con enfoque hacia una mayor productividad del sector ganadero

Buscando dar soluciones estratégicas para una mayor productividad del sector ganadero, DSM Tortuga llevó a cabo una serie de charlas en el marco de la Expo de Mariano Roque Alonso 2022.

El Ing. Antenor Braga Netto, consultor Técnico de Confinamiento, habló sobre la “Viabilidad económica del confinamiento 2022-2023”, tema bastante discutido actualmente, “nosotros presentamos una contextualización del mercado, dando a conocer por qué subieron los costos. También mostramos los resultados de clientes, quienes durante el primer semestre del año hicieron su confinamiento y consiguieron tener más, alcanzando pagar su cuenta y a la vez registraron ganancias”, indicó. También se expuso el posible panorama para los próximos meses del año.

Por su parte, el Dr. Javier Ameri, supervisor técnico para DSM Argentina, en su charla dio a conocer cómo las enzimas mejoran la digestibilidad de los alimentos. También sobre su contribución en el cuidado del medioambiente, en el ahorro de costos en cuanto a ración y en los resultados productivos de las granjas, tanto de ave como de cerdo.

Indicó que monogástrico se refiere a los animales que tienen un solo estómago, “las aves y los cerdos en este caso. Respecto a las enzimas, la fitasa mejora la digestión del fósforo, la proteasa mejora la digestión de la proteína y la amilasa del almidón que viene del maíz. Esas enzimas pueden usarse solas o combinadas”, explicó.

Su disertación también tuvo como eje la sostenibilidad, aseverando que, “el productor debe acostumbrarse a escuchar temas referentes a la sostenibilidad y todo lo que tiene que ver con la contaminación del ambiente, pues consideramos que es fundamental contaminar lo menos posible el medioambiente y generar una menor huella de carbono”, dijo el experto.

Con este tipo de tecnología apuntan el estado de salud de los animales, el ahorro de costos y el cuidado del medioambiente. “Los productores deberían animarse a utilizar este tipo de tecnología porque no solo va a generar un ahorro en costos, sino que va a contaminar menos el medioambiente”, puntualizó Ameri.

Por otro lado, el Ing. Osvaldo Arza, gerente Monogástrico para Aves y Cerdos, manifestó que a nivel país están impulsando la sustentabilidad y sus beneficios. “Vimos la necesidad de traer información de cómo utilizar nuestra herramienta para bajar los costos y aumentar los niveles de rendimiento y la producción», indicó.

Agregó que intensifican su servicio técnico a fin de transmitir el mensaje de cómo se debe usar correctamente las distintas herramientas si se quiere lograr los objetivos del sistema de producción. “Visitamos las granjas, traemos las muestras de los animales y balanceados para realizar los análisis correspondientes si fuese necesario“.

 

Senave realizó capacitación sobre producción de semillas y control de hormigas cortadoras

El Servicio Nacional de Calidad y Sanidad Vegetal y de Semillas (SENAVE), realizó capacitaciones sobre producción de semillas certificadas y manejo integrado de hormigas cortadoras (Ysau y Akeke), en las escuelas agrícolas de diferentes departamentos.

Un total de 80 Estudiantes del Bachillerato técnico agropecuario, técnicos, y productores se capacitaron en la Escuela Agrícola Caazapá.

La capacitación, organizada conjuntamente con la Dirección de Educación Agraria del Ministerio de Agricultura y Ganadería, fue desarrollada por técnicos de las Direcciones de, Semilla, de Protección Vegetal, y de la Oficina Regional local del SENAVE, los días 16, 17 y 18 de agosto.

La producción de semillas certificadas, implementó los temas de calidad e identidad de semillas, normas generales y específicas para su producción y comercialización, envases, etiquetas de homologación, ventajas de la utilización de las semillas certificadas y los registros de la Dirección de Semillas. 

Sobre el control de las hormigas cortadoras, las explicaciones giraron en torno al combate y prevención de ataques de Ysau y Akekê, así como a la morfología del insecto y su biología, y los diferentes métodos de control, que pueden ser mecánicos, físicos, biológicos o quimicos.

La capacitación agregó demostraciones prácticas de preparación y aplicación de productos para el control químico.

Modificación genética aumenta el rendimiento de la soja hasta en un 20 %

Los investigadores lograron hacer que la fotosíntesis sea más eficiente en las plantas de soja, en un gran avance que significará que se tendrá que talar menos bosque para dar paso a las granjas. La soja que ha sido modificada genéticamente para hacerla más eficiente en la fotosíntesis ha producido rendimientos más del 20 % mayores que la de los cultivos no modificados en ensayos de campo, y sin fertilizante adicional.

Estos cultivos mejorados ayudarán a reducir la deforestación, las emisiones de efecto invernadero y la pérdida de biodiversidad, así como también beneficiarán la economía de los agricultores en los países de bajos ingresos, para quienes se están creando los cultivos. “Creemos que funcionará en la mayoría de los cultivos”, dice Stephen Long, de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. “Estamos trabajando en el caupí y estamos trabajando en el arroz”.

Varios equipos han logrado impulsar el crecimiento en plantas como el tabaco mediante la mejora de la fotosíntesis, pero esta es la primera vez que se logra en una planta de alimentos en ensayos de campo, señala Long. El trabajo es el resultado de una colaboración global establecida hace 10 años, financiada principalmente por la Fundación Bill y Melinda Gates, que tiene como objetivo aumentar los rendimientos mediante la mejora de la fotosíntesis y hacer que estos cultivos mejorados estén disponibles para los pequeños agricultores en el África subsahariana.

Se están explorando varios enfoques, y combinarlos debería producir aumentos de rendimiento aún mayores. “Creemos que podríamos obtener un impulso de hasta el 50 %”, resalta Long. “Si eso se pudiera lograr, sería el nivel de la Revolución Verde”. La Revolución Verde se refiere a las principales mejoras de rendimiento logradas en las décadas de 1950 y 1960 gracias a las variedades mejoradas de cultivos y otras tecnologías.

La soja modificada genéticamente tiene mayores rendimientos porque se adapta mejor a los cambios de sol a sombra, y viceversa. Cuando una hoja está a pleno sol, absorbe más energía lumínica de la que su maquinaria fotosintética puede manejar. Esto daña las células, a menos que activen un mecanismo conocido como enfriamiento para disipar el exceso de energía. Sin embargo, cuando una hoja está sombreada, el enfriamiento debe apagarse para evitar disipar la energía que podría usarse.

La mayoría de las plantas de cultivo encienden y apagan el enfriamiento con bastante lentitud y, como resultado, pierden mucha energía. No es seguro por qué es esto, explica Long, pero podría deberse a que los ancestros silvestres de muchos cultivos crecieron en condiciones semiáridas con pocas plantas cerca de ellos.

Ahora se cultivan muy juntos y, a medida que el sol se mueve a través del cielo, la mayoría de las hojas tienen continuamente las sombras de otras hojas moviéndose sobre ellas. Algunas plantas silvestres, como los helechos, encienden o apagan el enfriamiento mucho más rápidamente, destaca Long.

Su equipo ha agregado copias adicionales de tres genes involucrados en el proceso de enfriamiento a la soja, lo que resulta en niveles más altos de las proteínas codificadas y acelera las transiciones, haciendo que la fotosíntesis sea más eficiente. “Aunque no fertilizamos nuestros cultivos de soja, el contenido de proteínas no cambió”, dice Long. Eso es importante, dado que la soja es la principal fuente vegetal de proteínas a nivel mundial. “Este estudio es muy emocionante”, expresa Emma Kovak, del Breakthrough Institute, un centro de investigación global.

La agricultura es responsable de un tercio de todas las emisiones de gases de efecto invernadero, y una cuarta parte se debe a la limpieza de la tierra, explica. “Los aumentos de rendimiento no solo ayudan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que, al reducir la deforestación, también ayudan a preservar la biodiversidad de las plantas y el hábitat de la vida silvestre”. Solo en los Estados Unidos, un aumento del rendimiento del 15 % en los cultivos de soja reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero en una cantidad equivalente a 100 millones de toneladas de dióxido de carbono, algo que Kovak ha estimado anteriormente.

“Se necesita un esfuerzo importante para mejorar los cultivos porque las ganancias anuales de rendimiento para nuestros principales cultivos se han estancado, la población mundial está creciendo y tenemos el cambio climático”, informa Christine Raines, de la Universidad de Essex en el Reino Unido, cuyo equipo está trabajando en otra forma de impulsar la fotosíntesis. “También necesitamos aumentar el rendimiento de manera sostenible, por ejemplo, sin el uso de nitrógeno adicional, como se demostró en este estudio actual”, remarca Raines.

La mayoría de los otros cultivos no pueden producir su propio fertilizante nitrogenado de la manera en que lo pueden hacer las legumbres como la soja y el caupí, por lo que podrían necesitar fertilizante adicional para aprovechar las mejoras de la fotosíntesis. Pero la Fundación Gates también está financiando el trabajo para agregar la capacidad de fijar nitrógeno a otros cultivos, lo que también tendría enormes beneficios ambientales.