Potrivit ambiţiosului proiect de cercetare, utilizarea mai eficientă a procesului de fotosinteză ar însemna automat o creştere a randamentelor, dar şi posibilitatea de a permite plantelor de a capta mai mult dioxid de carbon din aer în sol. Aceasta reprezintă un pas important pe drumul lung spre soluţionarea provocărilor alimentare globale şi realizarea obiectivelor Acordului de la Paris privind schimbările climatice.

Echipa de cercetători a demonstrat că Arabidopsis thaliana (o plantă comună), cunoscută sub denumirea populară de gâscariţă, conţine diferite gene care au proprietatea de a se adapta la schimbările de lumină la care sunt expuse plantele, studiul fiind publicat în revista Nature Communications.

O genă a fost deja studiată în detaliu. Este vorba de gena implicată în adaptarea cloroplastelor la schimbările de lumină. Datorită unei variaţii în această genă, unele plante din familia gâscariţei pot face faţă mai uşor variaţiilor de lumină (diferenţa dintre o zi înnorată şi o zi însorită, de exemplu). Dar cum genele pentru fotosinteză apar în aproape toate speciile de plante, oamenii de ştiinţă olandezi se aşteaptă ca o variantă similară să fie găsită în multe alte culturi de câmp.

Descoperirea arată că este posibilă îmbunătăţirea fotosintezei pe baza variaţiilor genetice naturale, ceea ce a fost pus la îndoială până acum. Pe termen lung, reproducerea pe o fotosinteză îmbunătăţită ar putea genera creşterea producţiei, folosind aceeaşi cantitate de sol, apă şi nutrienţi.

Plantele au nevoie de lumină pentru a transforma dioxidul de carbon şi apa în zaharuri şi oxigen. Zaharurile constituie baza şi sursa de energie pentru toate substanţele pe care o plantă le produce pentru a creşte. Dar plantele pot răspunde diferit la lumină, aşa cum se arată în eficienţa fotosintezei lor. Strămoşii culturilor pe care le consumăm astăzi aveau nevoie de această variaţie pentru a face faţă condiţiilor diferite în care au crescut. Le-a permis să se dezvolte atât în lumina soarelui, cât şi în umbra altor plante.

Dacă o plantă este expusă brusc la prea multă lumină, ea trebuie să se adapteze la noua situaţie. Studiul efectuat de oamenii de ştiinţă de la Wageningen arată că plantele care se pot adapta mai rapid la condiţiile de lumină în schimbare vor putea utiliza mai eficient apa şi nutrienţii disponibili, producând în cele din urmă un randament mai ridicat.

Arabidopsis thaliana a fost prima floare al cărei genom a fost decodificat şi este folosită ca organism-model în cercetarea biologică şi moleculară.