Удвоение гена в кукурузе приводит к гигантской биомассе

Генетик растений из Университета Иллинойса Стивен Мус создал линию кукурузы с огромным потенциалом для производства биомассы. Растение имеет большее количество листьев и более крупный стебель, что делает его хорошим сырьем для силоса и потенциальной энергетической культурой.

Ген Glossy 15 изначально был известен своей ролью в создании воскового покрытия у проростков кукурузы, которое действует как солнцезащитный крем. Основная функция гена — замедление созревания побега. Ученые усилили активность этого гена, добавив в кукурузу ее же дополнительную копию.

Результат: растения становятся значительно больше, возможно, из-за повышенной чувствительности к длинному летнему дню. Они медленнее развиваются и к концу сезона достигают больших размеров.

Особенности растения:

• Початки имеют меньше зерен по сравнению с обычной кукурузой.
• В стеблях содержится больше сахара, что делает растение потенциально хорошим кормом для скота.
• Развитие семян также замедляется, и энергия, которая обычно шла на формирование зерна, перенаправляется в стебель и листья.

Эффект увеличения биомассы подтвержден на разных линиях кукурузы. Метод позволяет увеличить практически любой сорт за одно скрещивание, так как известен конкретный ответственный ген.

Важные ограничения и преимущества:

• Слишком высокая активность гена чрезмерно замедляет рост, и растение может погибнуть от заморозков.
• «Сахарная кукуруза» — однолетняя культура. В случае проблем с вредителями или болезнями фермеры могут сменить ее на другую культуру в следующем сезоне.
• Она может стать хорошим переходным кормом для скота с более длительным окном уборки, чем обычный силос, и использоваться для локального кормления.

Для коммерциализации культуре потребуется государственное одобрение, однако, по словам Муса, это максимально безопасная генетическая модификация, так как используется дополнительная копия собственного гена кукурузы.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.