Ученые в Китае обнаружили в растениях ген, повышающий урожайность

Ген в сельскохозяйственных культурах, который может значительно повысить урожайность зерна, обнаружили ученые из Китая, сообщает 23 июля международный телеканал Центрального телевидения Китая CGTN.

Ученые определили ключевой ген OsDREB1C, который реагирует как на свет, так и на условия с низким содержанием азота, тем самым модулируя как фотосинтез, так и использование азота.

Ожидается, что открытие, сделанное группой исследователей из Института сельскохозяйственных наук Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS), обеспечит потенциальное решение для повышения производительности сельского хозяйства и эффективного использования ресурсов, а также внесет вклад в продовольственную безопасность человека.

Чжоу Вэньбинь, руководитель исследовательской группы, сказал, что с 1960-х годов было достигнуто значительное увеличение урожайности за счет выведения новых сортов и улучшения технологий выращивания и управления. Однако в последние годы урожайность сельскохозяйственных культур с единицы площади увеличивается медленно.

«Нам необходимо найти новые методы координации дальнейшего повышения урожайности и эффективности использования азота», — сказал он.

Ученые изучили 118 факторов транскрипции, связанных с фотосинтезом кукурузы, поскольку кукуруза дает гораздо более высокую урожайность, чем рис и пшеница, в основном из-за разных путей фотосинтеза. Затем они проанализировали родственные гены риса с похожими последовательностями и, таким образом, идентифицировали OsDREB1C.

Исследователи усилили экспрессию гена в двух сортах риса с помощью технологии генной инженерии. Они провели полевые испытания на трех разных участках в Пекине, Ханчжоу и Санье на севере, востоке и юге Китая, представляющих очень разные условия окружающей среды, с 2018 по 2022 год, и результаты показали, что урожайность двух сортов риса увеличилась более чем на 30%. Продолжительность роста также сократилась.

В эксперименте на сорте пшеницы они обнаружили, что ген OsDREB1C может увеличить урожайность более чем на 17% и сократить продолжительность роста на три-шесть дней, показывая, что этот ген может повышать урожайность и сокращать период роста различных культур.

Ван Цзяньминь, академик Китайской инженерной академии, сказал, что открытие дает потенциально ценный ген для улучшения сортов сельскохозяйственных культур.

Ян Вэйцай, академик Китайской академии наук (CAS), сказал, что открытие этого гена, несомненно, имеет важное научное значение и перспективы применения и обеспечивает важный генетический ресурс для выращивания сортов сельскохозяйственных культур с более высокой урожайностью, более высокой эффективностью использования азота и ранней зрелостью.

Это инновационное исследование предоставило новый подход к достижению существенного увеличения производства сельскохозяйственных культур и эффективного использования ресурсов. Ожидается, что в будущем он будет применяться к рису, пшенице и другим культурам и овощам, что имеет большое значение для продвижения устойчивого и интенсивного сельскохозяйственного производства, считают эксперты.

Цянь Цянь, глава Института растениеводства при CAAS, а также академик CAS, сказал, что команда углубит свои исследования функции и механизма ключевого гена в основных зерновых культурах, таких как рис, пшеница, кукуруза и соя, для развития новых сортов.