Молекулярный модуль SD6/ICE2 контролирует покой семян риса и пшеницы

Предуборочное прорастание (PHS) — серьёзная проблема в мировом производстве риса и пшеницы, приводящая к значительным потерям урожая и качества зерна. В Китае PHS повреждает около 6% посевов обычного риса и до 20% гибридного. Для пшеницы прямые ежегодные экономические потери приближаются к $1 млрд. Проблема усугубляется изменением климата и участившимися дождями в период уборки.

Исследователи из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук обнаружили, что молекулярный модуль SD6/ICE2 контролирует покой семян риса. Ген SD6 способствует прорастанию, а его партнёр ICE2 — поддерживает состояние покоя, антагонистически регулируя гомеостаз абсцизовой кислоты (ABA).

Ключевой вывод: работа модуля зависит от температуры:

• При комнатной температуре активность SD6 повышается, что запускает прорастание.
• При низкой температуре SD6 подавляется, а активность ICE2 растёт, поддерживая покой семян.

Редактирование гена SD6 с помощью CRISPR/Cas9 в трёх сортах риса (T619, Wu27, Huai5) значительно повысило устойчивость к PHS. Аналогичный эффект был достигнут при редактировании ортолога TaSD6 в пшенице сорта Kenong199, что указывает на консервативную функцию этого гена у злаков.

Таким образом, SD6 — перспективная мишень для быстрого создания сортов риса и пшеницы с повышенной устойчивостью к предуборочному прорастанию в полевых условиях. Исследование опубликовано в журнале Nature Genetics.