Научная группа из Института растениеводства Китайской академии сельскохозяйственных наук в Пекине создала сорт риса, который менее зависим от азотных удобрений и даёт на 40-70% больше урожая. Данная разновидность культуры позволит снизить количество производимого углекислого газа, из которого изготавливают удобрения.
Генные инженеры смогли увеличить количество зерён риса на ветке, каждое из которых крупнее и плотнее традиционных видов растения. Кроме того, культура начинает раньше цвести. Ряд методов селекции, применяемых в настоящее время для выращивания зерновых культур, способны обеспечить прибавку урожая менее чем на 1%.
Учёные начали с изучения белков, которые называют факторами транскрипции. Часто они контролируют экспрессию генов, участвующих в различных аспектах одной физиологической функции. Исследователи уделили внимание тем белкам, которые регулируют фотосинтез.
Научная группа проверила набор из 118 регуляторных генов, ранее идентифицированных для регуляции фотосинтеза риса и кукурузы, чтобы найти те, которые активизировались в ответ на свет и низкие уровни азота.
Исследователи отобрали одну из культур. Всего учёные выявили в рисе 13 генов, активирующихся при нехватке азота в почве. Они ввели в экспериментальный рост культуры дополнительную копию генов. Урожайность растения выросла на 40%, также у него ускорились фотосинтез, цветение и поглощение азота.
Учёные проводили испытание в течение трёх лет в разных регионах Китая от умеренного до тропического климата. Однако везде они обнаружили схожие результаты. Затем исследователи начали отключать данный ген у других образцов, их урожайность оказалось обычной.
Авторы работы полагают, что их выводы позволят произвести альтернативный метод создания трансгенных культур. Их урожайность выше, но они запрещены в некоторых странах.
Научная работа «A transcriptional regulator that boosts grain yields and shortens the growth duration of rice» опубликована 22 июля 2022 года в журнале Science (DOI: 10.1126/science.abi8455).
