Обнаружен "питающий ген" растений, открывающий путь к повышению урожайности семян

Ученые из Университета Уорика обнаружили "питающий ген", контролирующий перенос питательных веществ от растения к семени. Это открытие может помочь увеличить мировое производство продуктов питания.

Исследование, проведенное в сотрудничестве с Оксфордским университетом и биотехнологической компанией Biogemma, впервые идентифицировало ген Meg1 у кукурузы. Этот ген регулирует оптимальный поток питательных веществ от материнского растения к семени.

В отличие от большинства генов, которые экспрессируются с обеих родительских хромосом, Meg1 экспрессируется только с материнских хромосом. Эта необычная форма однородительской экспрессии, называемая импринтингом, встречается не только у растений, но и у человека — например, в генах, регулирующих развитие плаценты и поставку питательных веществ от матери к плоду.

Хотя о существовании импринтированных генов у млекопитающих было известно, впервые подобный ген, регулирующий снабжение питательными веществами во время развития семени, был найден у растений.

Это открытие позволяет ученым сфокусироваться на использовании этого гена и понимании механизма его экспрессии для увеличения размера семян и продуктивности основных сельскохозяйственных культур.

Ключевые выводы:

• Открытие гена Meg1 дает молекулярный инструмент для улучшения характеристик семян с помощью традиционной селекции или других методов.
• Понимание развития семян кукурузы, риса и пшеницы критически важно для глобальной продовольственной безопасности.
• Манипуляции этим геном могут привести к увеличению биомассы семян и урожайности.

Доктор Хосе Гутьеррес-Маркос (Уорикский университет) отметил: "Эти результаты имеют серьезные последствия для глобального сельского хозяйства... Чтобы удовлетворить потребности растущего населения мира, ученые и селекционеры должны работать вместе".

Профессор Хью Дикинсон (Оксфордский университет) добавил, что открытие Meg1 представляет собой прорыв в расшифровке сложных генетических путей, регулирующих питательную ценность семян.

Исследование, поддержанное Европейским союзом, BBSRC и Королевским обществом, опубликовано в журнале Current Biology.