Новые горизонты в селекции риса: ученые раскрывают секреты ДНК
Исследователи из Китайской академии наук сделали важное открытие, которое может кардинально изменить методы селекции риса. Они описали ранее неизвестную трехмерную организацию ДНК, способствующую более высоким урожаям с использованием меньшего количества азотных удобрений. Ученые уверены, что эти результаты могут стать основой для новой зелёной революции, нацеленной на устойчивое и экологичное сельское хозяйство.
В ходе экспериментов выяснилось, что хроматиновая петля особая структура ДНК регулирует активность гена RCN2, который ответственен за формирование однозерновых колосков. Изменение этой петли дало возможность одновременно повысить урожайность и улучшить усвоение азота растениями, что считается большим достижением в области генетики растений.
Основные результаты исследования
Среди ключевых находок оказались важные генетические локусы, такие как qINCA2, которые влияют на фотосинтез, поглощение азота и количество зерен. В этом локусе был выявлен однонуклеотидный полиморфизм (SNP), находящийся на расстоянии 8765 пар оснований от гена RCN2. Этот SNP значительно активирует GENE RCN2, повышая количество формируемых зерен и эффективность усвоения азота.
Также удалось определить, что белок OsYY1 участвует в формировании хроматиновых петель, связываясь с определенными участками ДНК рядом с геном RCN2 и изменяя трехмерную структуру молекулы. Точное редактирование этих участков позволило оптимизировать хроматиновые петли, что привело к увеличению углерода в зернах и, как следствие, к росту их массы и урожайности даже при недостаточном количестве азота.
Потенциал открытий для сельского хозяйства
Эти новые находки открывают широкие перспективы для селекции, способной удовлетворить потребности растущего населения глобально, при этом снижая нагрузку на окружающую среду. В это же время научные подразделения Всероссийского центра карантина растений активно работают над изучением карантинных и опасных заболеваний риса, разрабатывая передовые методы диагностики, которые применяются в аккредитованных лабораториях, сообщает источник.