Китайські дослідники виявили у дикого предка кукурудзи — теозинте — ген, який дозволяє суттєво підвищити вміст білка в зерні без зниження врожайності.
Відкриття може стати важливим кроком у створенні нових високобілкових гібридів та зменшенні залежності тваринництва від соєвого шроту. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature.
Науковці з Центру передового досвіду в молекулярних науках про рослини Китайської академії наук спільно з колегами з Шанхайського педагогічного університету та Сичуанського сільськогосподарського університету ідентифікували та клонували ген Teosinte high protein 3 (THP3-T). Він був успадкований від теозинте — дикої рослини, від якої походить сучасна кукурудза.
Дослідники встановили, що THP3-T кодує фермент глутамат-оксалоацетаттрансаміназу (GOT1), який відіграє ключову роль у засвоєнні азоту.
Завдяки природним особливостям цього гена рослини ефективніше використовують азот для синтезу білків. Що безпосередньо впливає на поживну цінність зерна.
За даними вчених, у процесі понад 9 тисяч років одомашнення та селекції кукурудзи цей цінний алель майже зник із сучасних сортів. Якщо раніше він був поширений серед диких форм, то сьогодні зустрічається лише у 2,1% сучасних ліній кукурудзи.
Особливо перспективними виявилися результати поєднання THP3-T з іншим раніше відкритим геном — THP9-T, який відповідає за синтез аспарагіну.
Під час випробувань на популярному в Китаї гібриді Zhengdan 958 вміст білка в зерні вдалося підвищити з 8,5% до 12–13%. А вміст білка в усій рослині зріс із 7% до понад 9%.
Важливо, що збільшення білковості не супроводжувалося зниженням урожайності. Що традиційно вважається одним із головних викликів селекції високобілкових культур.
На думку авторів роботи, повернення до сучасної селекції корисних генів від диких родичів культурних рослин відкриває нові можливості для створення більш поживних сортів кукурудзи. Це може допомогти частково вирішити проблему дефіциту білкових кормів і зменшити залежність багатьох країн від імпорту соєвого шроту.
Дослідники зазначають, що відкриття THP3-T стало ще одним важливим проривом після ідентифікації гена THP9-T. І може бути використане у програмах селекції кукурудзи нового покоління, орієнтованих не лише на врожайність, а й на якість продукції.
