L’insufficiente disponibilità di acqua per la produzione di colture costituisce un ostacolo al raggiungimento dell’aumento del 70% della produzione alimentare che sarà necessario entro il 2050. Una soluzione è lo sviluppo di colture che richiedono meno acqua per unità di massa di produzione. Il vapore acqueo traspira dalle foglie attraverso gli stomi, che facilitano anche l’afflusso di CO2 durante l’assimilazione fotosintetica. A dimostrarlo è stato un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e dell’Università di Lancaster nel quadro del progetto di ricerca internazionale Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) supportato dalla Bill & Melinda Gates Foundation e dal Department for International Development britannico.
Fino ad oggi non si era riusciti a ridurre il fabbisogno di acqua di una pianta senza ridurre allo stesso tempo la resa.
Analizzando i meccanismi biomolecolari che regolano l’apertura degli stomi,i ricercatori hanno scoperto che una proteina, chiamata PSBS (dal gene PsbS, Photosystem II Subunit S) e presente in tutte le piante e ha il ruolo di segnalare la quantità di luce che raggiunge a pianta; se il livello di PsbS è elevato, significa che non c’è abbastanza energia luminosa per realizzare la fotosintesi, innescando la chiusura degli stomi.
Si è pensato di generare piante transgeniche di tabacco con una gamma di espressioni PsbS, da non rilevabile a 3,7 volte wild-type. Le piante con una maggiore espressione di PsbS mostrano meno apertura stomatica in risposta alla luce, con conseguente riduzione del 25% della perdita di acqua per CO2 assimilata in condizioni di campo.
Le colture sperimentali hanno mostrato che a fronte di una riduzione del consumo di acqua, la resa non diminuisce.
Poiché il ruolo di PsbS è universale tra le piante superiori, questa manipolazione dovrebbe essere efficace in tutte le colture
