Дослідники з Університету Мериленду зробили важливе відкриття у сфері селекції зернових культур: їм вдалося ідентифікувати ген, який відповідає за формування трьох зав’язей у кожному суцвітті пшениці замість однієї. Це може дозволити суттєво збільшити кількість зерен з одного колоса і потенційно потроїти врожайність культури.
Про це розповідає ProIT
Генетичний «перемикач» для підвищення врожайності
Вчені встановили, що ключову роль у цьому процесі відіграє ген WUSCHEL-D1 (WUS-D1). У природі він зазвичай залишається неактивним, але у виявленій мутантній формі м’якої пшениці він «вмикається» на ранніх етапах розвитку суцвіття. Це стимулює утворення більшої кількості зав’язей, кожна з яких може дати повноцінне зерно. Завдяки цьому відкриттю з’являється перспектива створення нових високопродуктивних сортів пшениці без розширення посівних площ чи збільшення витрат на ресурси.
Для ідентифікації гена дослідники здійснили детальний аналіз ДНК мутованої та звичайної пшениці. З’ясувалося, що саме активація WUSCHEL-D1 дає змогу рослині формувати додаткові маточки. Якщо селекціонери зможуть штучно активізувати цей ген, це відкриє шлях до появи сортів із суттєво більшим урожаєм зерна.
Перспективи для світового сільського господарства
Пшениця є однією з найважливіших продовольчих культур у світі, що забезпечує харчування мільярдів людей. З огляду на зростання попиту, кліматичні зміни та обмеженість сільськогосподарських земель, традиційні методи підвищення врожайності уже не дають бажаного ефекту. Нове відкриття може стати важливою віхою для селекціонерів, адже дозволяє підвищувати врожайність без додаткових витрат на землю, воду чи добрива. Крім того, цей підхід може бути використаний і для інших зернових культур, відкриваючи можливості створення багатояйцевих сортів.
“Виявлення генетичної основи цієї ознаки відкриває селекціонерам шлях до його впровадження у нові сорти пшениці, що потенційно може збільшити кількість зерен у колосі та загальну врожайність. Використовуючи інструменти редагування генів, ми тепер можемо зосередитись на подальшому покращенні цієї ознаки для підвищення врожайності пшениці. Це відкриття відкриває перспективний шлях до створення економічно ефективних гібридних сортів пшениці”, — пояснює співавтор дослідження Віджай Тіварі.
Результати цього дослідження опубліковані у науковому журналі PNAS.
