Teoretic, cantitatea de grâu produsă ar putea fi dublată prin cultivarea versiunilor care sunt optimizate din punct de vedere genetic pentru diferite regiuni. Cu toate acestea, oamenii de știință din domeniu, care nu sunt implicați în cadrul experimentului, sunt sceptici.
Anterior, experții în culturi au estimat „decalajul de gestionare”, sau diferența dintre producțiile existente de grâu și randamentul potențial teoretic care ar putea fi atins cu o gestionare mai bună a irigațiilor, a îngrășămintelor și a altor factori. În prezent, o echipă a calculat pentru prima dată, dimensiunea „decalajului genetic al randamentului”, adică diferența dintre recoltele actuale și randamentul maxim în cazul în care genomul plantei a fost adaptat perfect pentru a absorbi nutrienții, apa și lumina soarelui din diferite climate.
Australia și Kazahstanul au avut cel mai mare decalaj de producție genetică, mai exact 70%, ceea ce înseamnă că țările ar putea beneficia foarte mult de pe urma unui genom optimizat al grâului. Noua Zeelandă a prezentat cel mai scăzut decalaj: 30%. Media globală, ponderată în raport cu suprafețele de recoltare a grâului, a fost de 51%, ceea ce sugerează că planeta ar putea dubla producția de grâu pur și simplu prin modificarea genomului grâului și fără a mai fi nevoie de utilizarea mai multor terenuri.
„Este o surpriză faptul că procentul este atât de mare. Descoperirea este un motiv de optimism, deoarece optimizarea genomului este una dintre modalitățile prin care putem îmbunătăți randamentul de care vom avea nevoie în următoarele câteva decenii”, a declarat Nigel Halford din cadrul Rothamsted Research, Marea Britanie, membru al echipei care a modelat decalajul de randament genetic.
Prețurile grâului au crescut timp de patru luni la rând după ce invazia Rusiei în Ucraina a perturbat aprovizionarea cu cereale și temperaturile ridicate au afectat țările producătoare cheie, inclusiv India. Halford și colegii săi sunt convinși de faptul că reducerea decalajului de randament genetic nu este o soluție pe termen scurt. Cu toate acestea, pe termen lung, aceasta ar putea contribui la compensarea schimbărilor climatice, care vor reduce producția de grâu, deoarece plantele de grâu suferă un stres termic la temperaturi mai mari de 34°C.
„Este un studiu de modelare. Aceasta nu este o soluție care ar putea fi implementată imediat. Deși este o mare, mare provocare să obținem acest lucru, teoretic, putem să reușim”, a declarat Mikhail Semenov din cadrul Rothamsted, un alt membru al echipei de cercetare.
Echipa a ajuns la aceste estimări analizând datele climatice pentru 53 de locații din 33 de țări cultivatoare de grâu, în condiții reprezentative pentru modul în care este cultivat 91% din grâul din lume. Diferența dintre recoltele de din prezent și maximul obținut cu ajutorul unui genom idealizat pentru acea locație a fost estimată folosind un model computerizat, cunoscut sub numele de Sirius. Semenov a declarat faptul că utilizarea unui singur model este o limitare care ar putea fi abordată în cadrul viitoarelor studii.
Optimizarea genomului soiurilor de grâu pentru creșterea randamentului ar putea fi realizată prin ameliorarea tradițională a plantelor sau, într-un mod mult mai rapid, prin tehnologia de editare genetică. Cu toate acestea, chiar și echipa lui Halford recunoaște faptul că încorporarea tuturor genelor dorite într-un genom idealizat pentru o regiune este o provocare, iar obținerea unei creșteri de 51% „s-ar putea să nu fie foarte posibilă în prezent”.
„Pentru moment, o mai bună gestionare a producției de grâu s-ar putea dovedi o modalitate mai simplă de a produce o cantitate mai mare de hrană. În prezent, reducerea decalajului de management al randamentului este mult mai fezabilă decât micșorarea decalajului de randament genetic estimat de noua lucrare”, a declarat José Luis Araus din cadrul Universității din Barcelona, Spania.