Китайські вчені розгадали генетичну таємницю рису з гронами колосків

Китайські вчені розшифрували генетичну основу формування рису з гронами колосків, що викликає інтерес сільськогосподарської науки протягом майже століття, забезпечуючи теоретичну основу та новий шлях для вирощування високорослих сортів рису.

Про це повідомило Інформаційне агентство Сіньхуа.

Дослідження провела наукова група під керівництвом Тонга Хуннінга, співробітника Інституту рослинництва Китайської академії сільськогосподарських наук. Результати були опубліковані  онлайн в академічному журналі Science.

Рис із згрупованими колосками, особливий ресурс зародкової плазми рису, що характеризується здатністю виробляти кілька зерен з однієї позиції, привернув увагу вчених-агрологів усього світу з 1930-х років, після чого були проведені великі профільні дослідження.

Однак, за словами Тонга, конкретний ген, який контролює формування кластерів цього типу рису, не був ідентифікований, а генетичний механізм формування залишається нерозгаданою загадкою.

Щоб знайти цільовий ген, дослідницька група провела великомасштабний хімічний мутагенез зародкової плазми рису з гронами колосків, створивши близько 10 тис приглушених ліній рису з гронами колосків, і вивчила їх волоті одну за одною в польових умовах.

Після багатьох років досліджень науковці нарешті відкрили механізм того, як рослинний гормон брасиностероїди (БР) регулює кількість зерен у волоті рису.

"Наше дослідження розкриває новаторську роль БР у регулюванні розгалуження волоті та кількості зерен за допомогою точних меристемних переходів. Таким чином, маніпулювання розподілом БР може забезпечити ефективні стратегії селекції для точного настроювання характеристик сільськогосподарських культур, що зрештою призведе до підвищення врожайності", – зазначив науковець.

Польові досліди показали, що врожайність рису з гронами колосків, що обробляється регульованими БР, може збільшитися на 11,27% -20,96%.

"Крім того, ми виявили постійні зміни у вмісті БР у перці та трояндах з кластерними моделями зростання, що дозволяє припустити ширшу роль БР у контролі цього фенотипу у природі", – сказав він.

"Розуміння механізму виникнення рису зі згрупованими колосками може дати нове тлумачення функції БР та його ролі у контролі подібних моделей зростання у різних видів", – додав дослідник.

Лінь Хунсюань, академік Китайської академії наук (CAS), сказав, що дослідження рису з гронами колосків мають довгу історію, але клонування пов'язаних регуляторних генів утруднене і не увінчалося успіхом. Команда Тонга нарешті розгадала таємницю, що стало значним проривом у дослідженнях рису.

Лі Цзяян, академік CAS, сказав, що це дослідження є дуже перспективною стратегією молекулярного дизайну, яка може краще допомогти в досягненні високого і стабільного виробництва сільськогосподарських культур і забезпечення продовольчої безпеки.