Ген, определяющий пол цветка, может стать ключом к созданию новых гибридных семян

Учёные под руководством Йельского университета обнаружили ключевой ген, контролирующий пол цветков кукурузы (Zea mays). Это открытие может открыть путь к созданию высокопродуктивных гибридных семян для многих сельскохозяйственных растений.

"Генетический контроль пола цветка — это ворота для распространения гибридных систем на родственные зерновые культуры, такие как рис, сорго и пшеница", — сказал Стивен Деллапорта, профессор молекулярной, клеточной биологии и биологии развития в Йеле и старший автор статьи, опубликованной 28 октября в журнале Science Advances.

Создание высокопродуктивных гибридов уже возможно для кукурузы благодаря простому биологическому факту: мужские и женские цветки физически разделены на разных частях растения (женский початок и мужская метёлка). Компании легко производят гибридные семена кукурузы, удаляя метёлку для создания женских растений, которые при опылении соседними растениями дают ценные гибридные семена. Эти гибридные семена обеспечивают резкое увеличение урожайности, а также более здоровы и устойчивы к болезням.

Однако большинство сельскохозяйственных культур производят цветки с мужскими и женскими частями одновременно, что затрудняет и удорожает создание гибридов.

Команда из Йеля изолировала ключевой ген silkless 1, который, экспрессируясь в растении, программирует все цветки становиться женскими. Семена, произведённые на этих женских растениях, полностью гибридны. Этот же процесс может быть распространён на родственные зерновые культуры, что, в свою очередь, позволит контролировать производство гибридных семян.

"Нам необходимо удвоить производство продовольствия к 2050 году, и если мы не найдём решений, альтернативой станет широкомасштабный голод", — отметил Деллапорта. "Гибридная технология — не весь ответ, но это одно из важных решений для повышения сельскохозяйственной продуктивности культур".