Wetenschappers van de Universiteit van Illinois en de Universiteit van California, Berkeley, ontdekten door experimenten met tabaksplanten dat je planten 14 tot 20% productiever kunt maken door ze genetisch te modificeren.

Traag
Planten gebruiken zonlicht om CO2 en water om te zetten in biomassa. Als er te veel zonlicht is, kunnen de bladgroenkorrels, waar de fotosynthese plaats vindt, beschadigd raken. Daarom hebben planten in hun bladgroenkorrels een bescherming zitten - NPQ (nonphotochemical quenching) - om het teveel aan energie af te voeren. Als de plant weer in de schaduw komt, schakelt dat beschermingssysteem weer uit. Omdat de gang van 'aan' naar 'uit' wat traag verloopt, kan de omzetting van licht en CO2 efficiënter worden gemaakt.

In hun experiment verhoogden de wetenschappers de expressie van 3 genen die betrokken zijn bij NPQ. Hierdoor ging het NPQ systeem eerder uit en was de efficiëntie van fotosynthese in de schaduw hoger. Een versnelde uitschakeling van het NPQ systeem levert volgens de onderzoekers de nodige winst, omdat ongeveer de helft van de fotosynthese van een plant in de schaduw plaatsvindt.

Wereld voeden
De wetenschappers voerden het onderzoek uit met tabaksplanten, omdat deze planten makkelijk zijn om mee te werken. Op dit moment onderzoeken ze of andere (voedsel)gewassen, waaronder rijst, op dezelfde manier op dezelfde manier kunnen worden gemodificeerd. Volgens onderzoeker en co-auteur Krishna Niyogi zijn de moleculaire processen die zijn team heeft gemodificeerd zo wezenlijk voor iedere fotosynthese dat "we hopen om een vergelijkbare toename in de opbrengst bij andere gewassen te zien.”



Onderzoek naar het verhogen van gewasproductiviteit komt voort uit zorgen over voedseltekorten. De verwachting is dat de wereldvoedselproductie in 2050 verdubbeld moet zijn om de toenemende vraag te kunnen beantwoorden. De opbrengst van de belangrijkste voedselgewassen neemt niet snel genoeg toe om de behoefte te kunnen vervullen. Hoofdauteur Stephen Long: “Mijn houding is dat het heel belangrijk is om deze nieuwe technieken nu op de plank te hebben liggen, omdat het 20 jaar kan duren voor zulke innovaties de boerenakkers bereiken. Als we het nu niet doen, zullen we de oplossing niet hebben wanneer we hem nodig hebben.”

De Bill and Melinda Gates Foundation steunde dit onderzoek. Alle nieuwe technieken die voortkomen uit dit onderzoek zullen gratis beschikbaar zijn voor boeren in arme landen in Afrika en Zuid-Azië.
Dit artikel afdrukken