Генетический вариант сохраняет урожайность риса при более высоких ночных температурах

Китайские генетики из Национальной ключевой лаборатории по улучшению генетики сельскохозяйственных культур Университета Хуачжун и лаборатории Хуншань обнаружили генетический вариант, позволяющий растениям риса сохранять высокую урожайность даже при аномально тёплых ночных температурах.

Исследование, опубликованное в журнале Cell, включало тестирование множества сортов риса на устойчивость к жаре для выявления полезного варианта гена.

В последние годы урожайность риса снижается во время волн жары, что связывают с глобальным потеплением. Особую проблему представляют более высокие ночные температуры, приводящие к образованию меловых зёрен и снижению урожая. Учитывая учащение волн жары и прогнозируемый рост средних ночных температур, учёные ищут способы сохранить урожайность риса.

Поиск жароустойчивых линий риса начался в 2012 году. Было изучено 533 сорта. В итоге были выявлены два перспективных сорта: OM1723 и Chenghui448. Для идентификации ответственных генов их скрестили. Это позволило обнаружить на 12-й хромосоме генетический вариант, названный QT12, который и обеспечивает термоустойчивость.

Эксперименты показали механизм работы QT12. При нормальных температурах три специфических фактора транскрипции связываются друг с другом. При повышении температуры один из них отделяется и связывается с промотором, активирующим QT12. Это, в свою очередь, препятствует процессу, который при высоких температурах приводит к неправильной упаковке молекул крахмала — причине меловости зёрен и снижения урожайности.

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на проверке, даст ли внедрение варианта QT12 в современные сорта риса с помощью генной инженерии лучшие результаты по сравнению с традиционной селекцией.