Scienza

Piante OGM più efficienti nella fotosintesi

Equipaggiate con geni extra, abbandonano più rapidamente un meccanismo di difesa dai raggi solari che porta alla dispersione di calore. E i raccolti rendono fino al 20% in più.

La capacità di sfruttare la luce solare per compiere la fotosintesi non rende le piante immuni dal rischio scottature: per evitare di bruciarsi, i vegetali dissipano la luce in eccesso in calore, con un meccanismo di fotoprotezione chiamato, in inglese, non photochemical quenching (NPQ).

Se questa forma di difesa è perfetta sotto al sole cocente, quando la pianta si trova in ombra la dispersione di energia potenzialmente utile rende la fotosintesi meno efficiente. Modificando i geni responsabili del processo, un gruppo di ricercatori è riuscito a velocizzare l'abbandono di questo "filtro solare" quando non è necessario, ottenendo raccolti più abbondanti anche del 20%. La ricerca è descritta su Science.

Novità. Finora l'ingegneria genetica era stata utilizzata per creare piante resistenti ai parassiti e alle malattie, nonché meno sensibili agli erbicidi, ma mai prima d'ora si era intervenuti nel complesso meccanismo della fotosintesi, che permette alle piante di ricavare nutrienti a partire dall'anidride carbonica, in presenza di luce solare.

Difesa resistente. Il meccanismo di NPQ si attiva quasi istantaneamente in presenza di luce eccessiva (in modo analogo a una pupilla che si contrae davanti al sole), ma impiega più tempo a disattivarsi. Se una pianta finisce in ombra, può passare anche mezz'ora prima che il vegetale decida di "togliersi gli occhiali da sole". Questo, per le piante, non è un problema, ma lo è per i coltivatori: il meccanismo di fotoprotezione riduce la resa dei raccolti dal 7,5 al 30%, a seconda della zona e del tipo di pianta.

Massima resa. Stephen Long, professore dell'Università dell'Illinois, ha pensato di inserire nel DNA delle piante di tabacco, facili da studiare, copie extra di tre geni le cui proteine contribuiscono a lasciar andare lo "scudo" antiscottature quando non serve. Le piante così modificate hanno dato, dopo 22 giorni, raccolti dal 14 al 20% più produttivi, in termini di peso delle foglie "a secco". Sono anche risultate più alte e con steli e radici più robusti rispetto alle piante non OGM.

Un surplus da mangiare. Ora i ricercatori, finanziati dalla Gates Foundation (la fondazione di Bill e Melinda Gates), rivolgeranno i loro studi alle coltivazioni edibili più diffuse, come quelle di riso, soia e manioca. La speranza è che simili tecnologie possano aiutare a far fronte all'aumento della domanda globale di cibo, destinato a salire del 70% entro il 2050.

20 novembre 2016 Elisabetta Intini
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