Новое исследование раскрывает код увеличения размера зерна и снижения мучнистости риса
Группа исследователей из Китая идентифицировала вариант гена в диком рисе, который контролирует длину, ширину и мучнистость зерна. Внедрение этого варианта, названного gl9, может помочь в селекции новых сортов риса с высокой урожайностью и улучшенным внешним видом.
Исследования количественных признаков (QTL) — небольших участков ДНК, контролирующих размер, длину и форму зерна — находятся на переднем крае селекции. Однако потенциал благоприятных QTL из диких сортов риса, которые обычно не употребляются в пищу, в значительной степени оставался неиспользованным.
Источник генетического материала: Исследователи из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета и Гуандунской лаборатории лингнанского современного сельского хозяйства использовали вид дикого риса Oryza glumaepatula как важный источник генетического разнообразия.
Метод: Была создана серия генетических ресурсов (односегментные замещающие линии — SSSLs) путем скрещивания O. glumaepatula с элитным сортом культурного риса HJX74.
Ключевое открытие: В ходе генетического анализа был идентифицирован новый генетический вариант (аллель), названный gl9. Этот аллель является вариантом гена GS9, известного регулятора формы и внешнего качества зерна.
Эффект аллеля gl9:
- Линии SSSL, содержащие gl9, имели более длинные и узкие зерна по сравнению с родительским сортом HJX74.
- У них также были выше тысячезерновка (TKW) и урожай зерна с растения.
- Эксперименты с генетически модифицированными линиями подтвердили, что gl9 увеличивает длину и стройность зерен, а также снижает их мучнистость.
Практическое значение: Селекция "по дизайну" показала, что комбинация gl9 с уже используемыми генами может дополнительно улучшить внешнее качество и урожайность риса.
Как пояснил ведущий исследователь профессор Шаокуй Ван, проблема заключается в сложности увеличения урожайности риса без ущерба для его качества. Открытие новых аллелей, таких как gl9, способных улучшить оба этих фактора, имеет большое значение для программ селекции риса и продовольственной безопасности.
Исследование было опубликовано онлайн 19 июля 2022 года в журнале The Crop Journal.