Onderzoekers helpen plant bij fout in fotosynthese


Wetenschappers hebben een foutje gerepareerd dat van nature in fotosynthese zit. Het resultaat is een plant die maar liefst veertig procent productiever is dan normaal.

Fotosynthese is het chemische proces waarbij planten zonlicht en koolstofdioxide omzetten in voeding. De nieuwe truc zou kunnen zorgen voor meer calorierijke gewassen. Mogelijk zouden zo met evenveel oogsten 200 miljoen mensen op aarde méér gevoegd kunnen worden.

Op dit moment is de ‘reparatie’ alleen nog toegepast in tabaksplanten, dus er is nog een lange weg te gaan voordat onze voedselvoorziening echt een boost krijgt. Maar het is een veelbelovende eerste stap.

Het is een prachtig proces, maar bij veel planten verloopt fotosynthese helemaal niet zo soepel. In plaats van CO2 te verbruiken om glucose te vormen, gebruikt de plant soms per ongeluk een zuurstofmolecuul. Dat leidt tot een product waar de plant niks aan heeft, en hij dus niet zo hard groeit als hij wel zou kunnen. Daarbij is het resultaat van de vergissing twee stoffen aanmaakt (glycol en ammoniak) die schadelijk zijn en waar de plant snel vanaf moet.

Planten hebben zich zo ontwikkeld dat ze daar een oplossing voor aan boord hebben: fotorespiratie. Ze overleven door een deel van hun energie te besteden aan dat opruimingsproces. Als die energie toch behouden zou kunnen blijven voor de groei, dan zou dat een flinke verbetering van oogsten betekenen.

Rijst, tarwe en sojabonen hebben allemaal last van dit probleem. Dat zijn gewassen die enorm belangrijk zijn voor onze voedselvoorziening, en daar komt nog bij dat hun opbrengst afneemt door opwarming van de aarde. Naarmate het warmer wordt, hebben planten meer moeite om zuurstof en CO2 uit elkaar te houden, zodat ze meer energie moeten steken in fotorespiratie.

Er worden al jaren pogingen gedaan om planten te helpen zodat ze zich minder vaak vergissen. Het nieuwste resultaat is geboekt door genen uit andere planten maar ook uit bacterieën en algen te gebruiken. Door die mee te geven aan de tabaksplant werd die 40 procent efficiënter. Dat leidt meteen tot grotere oogsten. Het moet nog blijken of dat effect ook te zien is bij andere gewassen, maar daar wordt nu aan gewerkt.