Кукуруза-мутант спасет человечество от голода
Кукуруза является одной из самых универсальных культур, выращенных в Америке. А теперь ученым удалось найти способ, как сделать ее еще более полезной – они увеличили урожайность этого продукта на целых 50%. В основе нового способа выращивания лежит генная модификация. В будущем, уверены исследователи, данный механизм может спасти человечество от голода.
Исследованиями занимались биологи из Лаборатории Колд Спринг Харбор. Они вырастили «двухголовую» кукурузу, которая дает на 50% больше зерен. В своем докладе, опубликованном на этой неделе в журнале Nature Genetics, ученые объяснили, как они использовали генетическую мутацию, чтобы культивировать початки больших размеров, увеличив тем самым урожайность в полтора раза.
Все началось с того, что несколько лет назад в руки доктора Дэйва Джексона попала кукуруза странного вида, экспериментально выращенная агрономами России. Растение имело деформированные початки с редкими и хаотичными рядами зерен, что указывало на какую-то проблему стволовых клеток.
Довольно скоро Джексон и другие сотрудники лаборатории поняли, что в русской кукурузе отсутствовал ранее неизвестный ген, который они назвали FEA3. Кроме того, открытие нового гена привело и к обнаружению нового сигнального пути, который регулирует выработку стволовых клеток и имеет непосредственное отношение к тому, какой будет урожайность.
Поскольку ген FEA3 вызывает производство стволовых клеток, без него рост зерен выходил из-под контроля. Они росли так быстро, что растение не успевало обеспечивать их необходимыми питательными веществами на ранних стадиях. То есть ген FEA3 выступает своеобразным «тормозом» формирования кукурузных початков.
Ранее ученые объединили два сорта кукурузы (крайние слева) и получили высокоурожайный гибрид (в центре), а новое исследование с геном FEA3 позволило вырастить початки еще в полтора раза больше (два справа)
В лаборатории команда Джексона смогла создать такую мутацию гена, которая также регулировала производство клеток, но с менее выраженным действием. Оказалось, что такой подход привел к раздвоению и увеличению размеров початка, а зерен стало на 50 процентов больше.
В дальнейшем биологи намерены найти подобные «тормоза» в других сельскохозяйственных культурах, чтобы «включить» мутации, вызывающие стремительный рост. (ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ)