För att föda jordens befolkning behöver vi ständigt öka skördarna på vår jordbruksmark. Forskare vid University of Illinois har tagit fram en metod som kan komma att revolutionera skördepotentialen hos våra grödor. De har lyckats att förbättra fotosyntesen hos tobak och sojabönor med mycket goda resultat som följd.

Jordens jordbruksmark är begränsad. Det gäller därför att nyttja den odlingsbara marken så mycket som möjligt och få högsta möjliga avkastning. Växtförädling sker hela tiden och våra grödor utvecklas. Men det är ett tidsödande arbete och en tuff kamp mot klockan för att hinna öka skördarna i samma takt som jordens befolkning växer.

Grunden i all odling är plantornas egna förmåga att ta hand om, och lagra, energin från solljus. Det sker genom kemiska bindningar där plantan tar in koldioxid, vatten och solenergi som de omvandlar till syre och druvsocker. Kort och gott fotosyntesen.

Redan för 20 år sedan började ett internationellt forskarteam att jobba med att försöka förbättra fotosyntesen hos grödor med hopp om att en förbättrad effekt skulle ge större skördar.

Inom projektet RIPE, Realizing increased photosynthetic efficiency, jobbar forskare i flera länder med just detta. Vad de visste redan från början var att fotosyntesen i grund och botten inte är en särskilt effektiv process. Den är fantastisk på många sätt och vis men det är bara 5 procent av solenergin som faktiskt används av plantan för att växa. De kunde konstatera att det fanns förbättringspotential.

Vid University of Illinois har man kommit fram till att det finns tre olika sätt att förbättra fotosyntesen.
– Först och främst är målsättningen att öka plantans förmåga producera kemikalien som fångar upp koldioxid, säger Stephen Long RIPE-direktör vid universitetet till amerikanska Agweb.

Han förklarar att i fotosyntesen så absorberar växter syre och koldioxid på samma gång. De har hittat ett sätt att kringgå det och på så vis få plantan att absorbera mer koldioxid. Sedan har de även jobbat med att modifiera gener i plantorna. Forskare har testat vilka gener som skulle vara lämpliga att förbättra.
– Vi kom på tre olika gener, som vi kallar V-, P- och Z-gener, som står för initialerna för de tre olika enzymerna i pigmentcykeln och i alla växter, säger Amanda De Souza, forskare inom RIPE-projektet.

Hon säger till Agweb att teamet sedan förstärkte dessa tre gener, i ett försök att förbättra fotosyntesen.
– Du tillsätter mer protein av de tre olika enzymerna som gör att växten arbetar snabbare, säger De Souza.

Det rör sig endast om någon minut per dag. Men sett över hela växtsäsongen gör det stor skillnad. Forskarna har hittills arbetat med sojabönor och tobak. De kan uppvisa en skördeökning på upp till 20 procent på dessa grödor. Men nu återstår det svåra arbetet med att försöka överföra resultatet på andra grödor som exempelvis vete, ris, majs och kassava. De tre sistnämnda grödorna vore extra viktiga att lyckas med då de odlas i delas av världen där hunger är ett reellt problem.

När de undersökt plantorna har de inte kunnat hitta någon negativ förändring, trots skördeökningen. De tror helt enkelt att plantan blev bättre på att fixera kväve. Forskningen kommer att fortsätta men det lär dröja många år innan vi ser resultat ute i fält. Grödorna måste odlas i olika miljöer och på olika platser. Det kan dröja upp till 20 år innan de nya supergrödorna når våra åkrar.

Men lyckas de har de knäckt ett problem som hela jordens befolkning står inför. Vi skulle kunna producera mer utan att behöva använda mer av jordens resurser.