Скрытый ген позволит утроить урожайность пшеницы
Ученые из Университета Мэриленда определили ген, ответственный за редкий вид пшеницы, который образует три завязи в каждом цветке вместо одной. Каждая такая завязь способна развиться в полноценное зерно, что создает условия для значительного увеличения урожая пшеницы, пишет ScienceDaily.
Уникальный признак впервые заметили у естественной мутации обыкновенной мягкой пшеницы, но причина изменения оставалась неизвестной. Для выяснения вопроса команда ученых провела подробное картирование генома растения-мутанта и сопоставила его с обычным сортом пшеницы. Было обнаружено, что ранее пассивный ген WUSCHEL-D1 (WUS-D1) оказался активированным у мутантов. Активация WUS-D1 на ранних этапах развития цветка стимулирует формирование дополнительной ткани, позволяющей развивать дополнительные женские структуры, такие как пестики или завязи.
Если селекционеры сумеют воспроизвести подобную активацию WUS-D1 искусственно, это откроет возможности для создания новых сортов пшеницы с увеличенным числом зерен на одно растение. Даже незначительное повышение числа зерен может серьезно отразиться на общем объеме производства продуктов питания по всему миру.
«Определение генетической основы феномена создает предпосылки для внедрения данного признака в новые сорта пшеницы, что потенциально увеличит количество зерен в колосе и повысит общую урожайность. Используя инструменты редактирования генов, мы теперь можем сосредоточиться на дальнейшем улучшении выявленного признака. Знание о нем открывает перспективный путь к созданию экономически выгодных гибридных сортов пшеницы», — подчеркивает Виджай Тивари, доцент кафедры растениеводства и соавтор исследования.
Научный прорыв крайне важен, поскольку пшеница служит основной пищей для сотен миллионов людей ежедневно. Из-за постоянно возрастающего спроса, климатических изменений, уменьшения пахотных земель и стремительного роста численности населения традиционные способы поддержания высоких урожаев становятся менее эффективными. Обнаруженный ген WUS-D1 способен предложить селекционерам инновационный инструмент для улучшения урожайности пшеницы без необходимости увеличивать площадь полей, расходовать больше воды или вносить избыточные удобрения.
Ранее Time назвал самые значимые изобретения за последние 25 лет.
