¿Cómo se adaptan las plantas a la deficiencia de nitrógeno? Investigadores de la Universidad de Bonn (Alemania) descubren variantes genéticas en trigo y cebada que mejoran la utilización de nitrógeno mediante un mayor crecimiento del sistema de raíces.
Secuencian por primera vez el genoma de las habas (Vicia faba). El equipo de investigadores fue liderado por la Universidad de Reading y su trabajo pavimenta el camino para cultivar habas con un contenido nutricional óptimo y una producción sostenible.
Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign han conseguido hacer más eficiente la fotosíntesis en las plantas de soja, logrando un notable aumento de rendimiento sin incrementar el uso de fertilizantes, en un importante avance que permitirá reducir el avance de la frontera agrícola para la producción de alimentos.
Investigadores de UC Davis desarrollaron una forma para que los cultivos de cereales secreten más sustancias químicas naturales que atraen bacterias fijadoras de nitrógeno en sus raíces. Esta aplicación realizada con edición genética permitiría reducir la aplicación de fertilizantes, reducir la contaminación ambiental por nitrógeno y ahorrar miles de millones a los agricultores.
Un proyecto emblemático de la iniciativa «Climate Grand Challenges» tiene como objetivo reducir las emisiones provocadas por la agricultura y hacer que los cultivos alimentarios sean más resistentes y nutritivos. Entre los esfuerzo se incluye el uso de la modificación genética para desarrollar semillas más robustas que transmitan el mismo rasgo de generación en generación, y cereales clave como trigo, arroz o maíz capaces de crear su propio fertilizante a través de una relación simbiótica con microbios fijadores de nitrógeno (como lo hacen las leguminosas).
Los ensayos de campo evaluarán si utilizar ingeniería genética para mejorar la capacidad natural de los cultivos de interactuar con los hongos comunes del suelo puede ayudar a absorber de manera más eficiente el nitrógeno y fósforo del suelo, y de esta manera reducir el uso de fertilizantes sintéticos además de contribuir a una producción de alimentos más sostenible y equitativa.
Científicos editan genéticamente un microbio del suelo para fijar nitrógeno en el maíz, reduciendo la necesidad de fertilizantes sintéticos. La Klebsiella variicola se modificó para fijar 122 veces más nitrógeno que la cepa natural, y lo hacen de manera continua.
Los investigadores de ciencias vegetales de la Universidad de Purdue, con el apoyo de edición genética con CRISPR, desarrollaron nuevos cultivares de soja que duplican la forma en que las plantas usan la fijación biológica de nitrógeno, extrayendo nitrógeno del aire y aumentando los niveles de nitrógeno del suelo para el siguiente cultivo en rotación.
Con la cooperación internacional, el uso de biología sintética y de sistemas (SSB) puede ser parte de una estrategia contra el camio climático mediente organismos genéticamente modificados (OGMs). Estos podrían absorber mayor carbono y oxido nitroso del ambiente, entre otras variadas aplicaciones agro-ambientales.
La reciente investigación publicada en BMC Plant Biology apunta a la importancia de seleccionar ecotipos de quinua que sean eficientes en la absorción y uso del nitrógeno. De esta manera, es posible evitar la aplicación de fitosanitarios que implican un daño medioambiental y un alto costo económico para los agricultores.
