E se transferir água dos cactos para agricultura?

Um professor da Universidade de Nevada Reno recebeu uma doação de US $ 1,55 milhão para melhorar a eficiência do uso da água nas fábricas. Em seu laboratório, ele está usando a biotecnologia para transferir características de plantas suculentas (como cactos) para culturas agrícolas, permitindo que suas folhas sejam 40% mais grossas e armazenem mais água para lidar com as secas. 

À medida que as secas se tornam mais frequentes e severas e a produtividade das safras está diminuindo em uma taxa acelerada, Cushman, com a Faculdade de Agricultura, Biotecnologia e Recursos Naturais da UNR, está trabalhando em uma abordagem de biologia sintética para permitir a transferência de características tolerantes à seca de certas plantas para importantes cultivo. O objetivo de sua equipe de pesquisa no Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular é criar safras tolerantes à seca para ajudar na produção global de alimentos durante os períodos de seca intensa. 

Especificamente, Cushman e seu colega de departamento, o Professor Assistente Won Yim, e o Professor Assistente de Colaboração Internacional Sung Lim na Universidade Sangji, Coreia do Sul, pretendem usar uma forma alternativa de fotossíntese conhecida como metabolismo do ácido crassuláceo (CAM). Plantas com CAM e características associadas, como agave, cacto e outras crassuláceas, evitam a perda de água absorvendo dióxido de carbono através dos poros abertos, ou estômatos, em suas folhas e armazenando-o como ácido málico à noite. Já que o vapor de água é menos provável para escapar das folhas em condições noturnas mais frias e úmidas. Durante o dia, os estômatos permanecem fechados enquanto a planta usa ácido málico armazenado e luz solar para converter dióxido de carbono em açúcares e amido. 

"Precisamos fazer algo sobre o estresse da seca e perda de produção", disse Cushman. “Veremos muito mais secas e mais calor devido às mudanças climáticas, mas podemos lidar com essas barreiras de produção por meio da inovação biotecnológica básica. Este projeto é um grande exemplo do que a biologia sintética pode oferecer”.