Исследователи из Университета Мэриленда сделали важное открытие в области селекции зерновых культур: им удалось идентифицировать ген, который отвечает за формирование трех завязей в каждом соцветии пшеницы вместо одной. Это может позволить существенно увеличить количество зерен с одного колоса и потенциально утроить урожайность культуры.
Об этом сообщает ProIT
Генетический «переключатель» для повышения урожайности
Ученые установили, что ключевую роль в этом процессе играет ген WUSCHEL-D1 (WUS-D1). В природе он обычно остается неактивным, но в обнаруженной мутантной форме мягкой пшеницы он «включается» на ранних этапах развития соцветия. Это стимулирует образование большего количества завязей, каждая из которых может дать полноценное зерно. Благодаря этому открытию появляется перспектива создания новых высокопродуктивных сортов пшеницы без расширения посевных площадей или увеличения затрат на ресурсы.
Для идентификации гена исследователи провели детальный анализ ДНК мутированной и обычной пшеницы. Выяснилось, что именно активация WUSCHEL-D1 позволяет растению формировать дополнительные маточки. Если селекционеры смогут искусственно активировать этот ген, это откроет путь к появлению сортов с существенно большим урожаем зерна.
Перспективы для мирового сельского хозяйства
Пшеница является одной из важнейших продовольственных культур в мире, обеспечивающей питание миллиардов людей. Учитывая рост спроса, климатические изменения и ограниченность сельскохозяйственных земель, традиционные методы повышения урожайности уже не дают желаемого эффекта. Новое открытие может стать важной вехой для селекционеров, так как позволяет повышать урожайность без дополнительных затрат на землю, воду или удобрения. Кроме того, этот подход может быть использован и для других зерновых культур, открывая возможности создания многозерновых сортов.
“Обнаружение генетической основы этой характеристики открывает селекционерам путь к ее внедрению в новые сорта пшеницы, что потенциально может увеличить количество зерен в колосе и общую урожайность. Используя инструменты редактирования генов, мы теперь можем сосредоточиться на дальнейшем улучшении этой характеристики для повышения урожайности пшеницы. Это открытие открывает перспективный путь к созданию экономически эффективных гибридных сортов пшеницы”, — объясняет соавтор исследования Виджай Тивари.
Результаты этого исследования опубликованы в научном журнале PNAS.
