Onderzoekers vinden een manier om fotosynthese te versnellen

Onderzoekers van universiteiten in de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk hebben een manier ontwikkeld om de fotosynthese in sojabonen efficiënter te maken.

Na meer dan tien jaar werk hebben wetenschappers van de Universiteit van Ilinois en de Universiteit van Lancaster zich beziggehouden met wat ze eerder hadden geïdentificeerd als een van de minst efficiënte aspecten van fotosynthese.

Doorgaans absorberen planten de energie uit zonlicht en zetten deze om in koolstofdioxide. Ze gebruiken ook water en mineralen die uit de bodem worden opgenomen om suikers te creëren die groei creëren.

Bij zeer fel zonlicht geven planten echter overtollige energie af als warmte om hun cellen te beschermen tegen beschadiging. Dit proces van verschuiving van de zogenaamde ​"volledig productieve groeimodus” naar de ​"beschermende modus” duurt enkele minuten, wat resulteert in een natuurlijk verlies van efficiëntie.

Door de genen die verantwoordelijk zijn voor deze beschermende functie van de plant te tweaken, konden de onderzoekers het proces versnellen, wat resulteerde in een 20 procent hogere opbrengst voor de sojabonenplanten.

"Deze sprong in de opbrengst is enorm in vergelijking met de verbeteringen die we krijgen door plantenveredeling," vertelde Stephen Long, een landbouwwetenschapper die aan beide universiteiten werkt, aan de BBC. ​"En het proces dat we hebben aangepakt is universeel, dus het feit dat we het in een voedselgewas laten werken, geeft ons veel vertrouwen dat dit zou moeten werken in tarwe, maïs en rijst.”

De efficiëntie van fotosynthese in olijfbomen kan ook worden verbeterd met een vergelijkbare methode, hoewel stapelgewassen de belangrijkste focus van het onderzoek zijn.

Long voegde eraan toe dat de gewassen binnen 10 jaar op velden zouden kunnen groeien, maar wetten met betrekking tot de teelt van genetisch gemodificeerde gewassen zouden waarschijnlijk van invloed zijn op hoe snel en waar deze gewassen kunnen worden geïntroduceerd.

De resultaten van dit experiment zijn op een ongelooflijk actueel moment gekomen: bezorgdheid neemt toe over wereldwijde voedseltekorten veroorzaakt door droogte, conflicten en problemen met de toeleveringsketen.

Een recente verslag van de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties ontdekte dat bijna 10 procent van de wereldbevolking honger had in 2021. Het rapport voegde eraan toe dat de situatie de laatste jaren verslechtert.

Volgens het Internationale Kindernoodfonds van de Verenigde Naties (Unicef) zullen tegen 660 meer dan 2030 miljoen mensen te maken krijgen met ondervoeding en voedselonzekerheid.

De wetenschappers achter dit onderzoek hopen dat het de armste boeren ter wereld zal helpen om productiever te oogsten en de voedselproductie te versterken in de gebieden waar dit het meest nodig is.

"Het aantal mensen dat wordt getroffen door voedseltekort blijft groeien, en prognoses tonen duidelijk aan dat er een verandering op het niveau van de voedselvoorziening moet komen om het traject te veranderen”, zegt Amanda De Souza, hoofdauteur van het onderzoek.

"Ons onderzoek toont een effectieve manier aan om bij te dragen aan voedselzekerheid voor de mensen die het het meest nodig hebben, terwijl we voorkomen dat er meer land in productie wordt genomen”, concludeerde ze. ​"Het verbeteren van de fotosynthese is een grote kans om de benodigde sprong in opbrengstpotentieel te krijgen."

• BBC
• Phys.org