Ученые повысили урожайность риса на 40%, добавив вторую копию гена

Международная команда исследователей из Китая и Германии добилась увеличения урожайности риса на 40%, добавив тестовым растениям вторую копию определенного гена. Работа опубликована в журнале Science.

Проблема и подход

Рост мирового населения требует повышения продуктивности сельского хозяйства. В отличие от высокоэффективной кукурузы, рис менее эффективен в процессе фотосинтеза. Ученые решили не напрямую улучшать фотосинтез, а изучить, как рис реагирует на стрессовые условия, например, на бедную азотом почву.

Ключевое открытие

Исследователи обнаружили, что в условиях азотного голодания у растений повышается экспрессия транскрипционного фактора OsDREB1C. Добавив вторую копию гена, кодирующего этот фактор, они добились его сверхэкспрессии.

Результаты

• Рис с дополнительной копией гена показал прирост урожайности на 12–40% по сравнению с контрольной группой.
• Аналогичный эксперимент с пшеницей дал прирост до 10%.
• Модифицированные растения эффективнее усваивали азот из почвы и быстрее цвели.

Перспективы

Авторы отмечают, что тот же эффект можно достичь с помощью методов генного редактирования, не прибегая к переносу генов из других растений. Это может снизить регуляторные барьеры для коммерческого использования технологии.