In un recente studio pubblicato sul Journal of Experimental Botany , gli scienziati del Boyce Thompson Institute (BTI) hanno dimostrato un approccio promettente per potenziare la produzione di Rubisco, migliorando così la fotosintesi e la crescita complessiva delle piante.

Lo studio ha coinvolto l'espressione transgenica di tre proteine ​​chiave, il Rubisco Accumulation Factor 2 (Raf2) e le subunità Rubisco grandi e piccole. Sovraesprimendo queste proteine, i ricercatori hanno aumentato il contenuto di Rubisco, accelerato l'assimilazione del carbonio e aumentato l'altezza delle piante nel mais.

"I nostri risultati dimostrano il potenziale di modificare l'assemblaggio di Rubisco per migliorare la produttività delle colture", ha affermato Kathryn Eshenour, ricercatrice del BTI e prima autrice dello studio. "Alterando l'espressione di queste proteine, possiamo sbloccare la capacità del mais di fotosintetizzare in modo più efficiente e di crescere in modo più robusto, anche in condizioni ambientali difficili."

Il gruppo di ricerca ha scoperto che Raf1 e Raf2, pur agendo in fasi diverse dell'assemblaggio del Rubisco, potrebbero migliorare in modo indipendente l'abbondanza del Rubisco e le prestazioni della pianta. Ciò apre possibilità per ulteriori miglioramenti impilando insieme i tratti, portando potenzialmente a una capacità fotosintetica ancora maggiore.

È interessante notare che le piante transgeniche hanno anche mostrato una migliore resilienza allo stress da freddo, una sfida ambientale comune che può avere un grave impatto sui raccolti. I ricercatori hanno osservato che queste piante mantenevano tassi di fotosintesi più elevati durante l'esposizione al freddo e si riprendevano più rapidamente dopo che lo stress si attenuava.

L'approccio innovativo del team offre interessanti possibilità per altre colture. Molti alimenti di base con percorsi fotosintetici simili a quelli del mais, come sorgo, miglio e canna da zucchero, potrebbero potenzialmente trarre vantaggio dall'approccio utilizzato in questo studio, portando a miglioramenti nell'efficienza e nella resa fotosintetica.

"Questa tecnologia promettente è una delle tante utilizzate per migliorare la fotosintesi nelle piante coltivate", ha affermato David Stern, professore alla BTI e autore principale dello studio. "Continuando a esplorare le complessità dell'assemblaggio del Rubisco e della sua regolamentazione, possiamo migliorare questa parte di un kit di strumenti tanto necessario per migliorare la fotosintesi in un'ampia gamma di colture."

Poiché la sicurezza alimentare continua a rimanere una questione urgente e gli impatti dei cambiamenti climatici si intensificano, la necessità di colture più produttive e adattabili non è mai stata così grande. Questa ricerca evidenzia il potenziale di trasformazione delle soluzioni basate sulla scienza vegetale nell'affrontare le sfide globali, esemplificando l'impegno di BTI nel plasmare un futuro in cui l'agricoltura prospera, la biodiversità viene preservata e l'umanità trae vantaggio da un mondo più sano e sostenibile.