Растениеводство 20 мая 2022

Обнаружен ген пшеницы, повышающий урожайность более чем на 10%

Обнаружен ген пшеницы, повышающий урожайность более чем на 10%

Исследователи с факультета растениеводства и почвоведения Университета штата Оклахома (США) недавно обнаружили в пшенице ген TaCol-B5, повышающий урожайность пшеницы более чем на 10% - значительное увеличение в мире производства этой зерновой культуры.

В связи с быстрым ростом численности населения и изменением климата существует потребность в сортах сельскохозяйственных культур, дающих высокие урожаи при ограниченном количестве искусственных удобрений и пестицидов и более устойчивых к непредсказуемой погоде.

Добиться максимальной урожайности зерновых - задача не из легких: ученым приходится создавать тонкий баланс между генетическими признаками пшеницы, такими как размер семян и количество семян. Ученые создают этот тонкий баланс в очень сложной генетической системе, в которой 80% генетических последовательностей являются повторяющимися, и лишь немногие гены связаны с определенными характеристиками растений. Это делает сборку генетического пазла, из которого получается наиболее оптимальный сорт пшеницы, по меньшей мере, сложной задачей.

Вот почему открытие таких генов, как TaCol-B5, так важно для обеспечения продовольствием всего мира. Прямое влияние на производство зерна делает его отличным кандидатом для получения максимальной отдачи от урожая пшеницы - в буквальном смысле слова.

“Как мне кажется, это переломное открытие в мире генетики растений, - сказал Скотт Сенсеман, помощник вице-президента OSU Ag Research. - Возможность повышения урожайности более чем на 10% за счет активности одного гена в пшенице - это событие, которое переводит "зеленую революцию", начатую доктором Норманом Борлаугом несколько десятилетий назад, в другую сферу. Это открытие и его применение может означать разницу между тем, чтобы люди имели пищу и голодали. Трудно найти более значимое открытие, чем это”.

Ген TaCol-B5, обнаруженный в пшенице сорта CItr176 из Мексики, увеличивает количество колосков на пшеничном колосе более чем на три, что очень важно, поскольку обычно на пшеничном растении насчитывается всего 15-25 колосков. Ген TaCol-B5 является редким и присутствует только в 2% пшеницы по всему миру.

Ученые клонировали ген и поместили его в сорт под названием Yangmai18, сорт со средними показателями урожайности. Исследования показали среднее увеличение урожайности на 11,9% у генетически модифицированного растения, а наиболее значительное увеличение урожайности на 19,8% - у другой линии потомства. Эти экспериментальные линии были предназначены не для коммерческого использования, а для понимания того, как работает ген.

“Когда мы выводим сорт пшеницы, мы переходим от родительского поколения к поколению потомков. Увеличение урожайности на 5% будет считаться основанием для выпуска нового сорта, - говорит Бретт Карвер, профессор кафедры генетики пшеницы Университета Оклахомы. - Теперь перейдем к этому гену. Мы говорим, что этот ген может увеличить урожайность почти на 12%. И это один ген, и это достойно внимания. Будем ли мы получать 12% каждый раз, когда будем селекционировать с этим геном? Мы не знаем этого наверняка, но теперь это дает нам цели для изменения и повышения урожайности на молекулярном уровне. Это инструмент, который мы теперь можем использовать для дополнения и совершенствования того, что мы делаем в поле”.

Благодаря тому, что ученые идентифицировали генетические маркеры гена, ген также был идентифицирован в естественном состоянии в сорте пшеницы Биллингс, и есть потенциал для его обнаружения в других сортах.

Рекомендуем

Популярные статьи