Підвищення врожайності і посухостійкості: новий ген карликовості пшениці вирішить недоліки гена Зеленої революції

Про це повідомляє news.agropages.com.

Новий ген, який отримав назву PLATZ1, зменшує висоту рослини порівняно з дикими сортами пшениці, а також підтримує чутливість рослини до гормону росту, який контролює інші процеси. Його можна використовувати для точного програмування висоти рослин пшениці. Вчені пояснюють, що пшениця Зеленої революції нижча за своїх предків і тому може витрачати більше енергії на формування зерна. Але в умовах навколишнього середовища, де води мало, трохи вищі карликові рослини з геном PLATZ1 можуть формувати більше зерна.

Відкриття зроблено в лабораторії Хорхе Дубковскі з Департаменту рослинництва Каліфорнійського університету в Девісі (Zhang et al/PNAS).

Новий ген також регулює подовження колеоптилів. Довші колеоптилі карликових рослин PLATZ1 дозволяють глибше висівати насіння, надаючи рослинам доступ до вологи, що є плюсом для більш сухих районів, відмітив провідний автор Джунлі Чжан, помічник наукового співробітника Департаменту рослинництва Каліфорнійського університету в Девісі.

Карликовий ген PLATZ1 чутливий до гіберелінів (гормонів росту) і може бути використаний для заміни нечутливих до них карликових генів Зеленої революції.

Варто зазначати, що ключовим для Зеленої революції є ген RHT1, який регулює ростові процеси у пшениці, обмежуючи їх, також контролює довжину колеоптиля. Тому у пшениці Зеленої революції колеоптилі короткі, що стає на заваді вирощуванню її в посушливих умовах.

Ген PLATZ1 вирішує цю проблему: зменшує висоту рослини, не впливаючи на довжину колеоптиля. Рослина реагує на сигнал гормону гібереліну подовженням колеоптилю, що дозволяє глибше посіяній пшениці досягати вологи у ґрунті. Крім того, гормон сприяє росту рослин, тому карликові рослини, чутливі до нього, також можуть рости швидше та виробляти більше біомаси для підтримки вищих урожаїв.

Ген PLATZ1 також допомагає рослинам протистояти виляганню.

На сьогодні команда Дубковскі визначила п'ять природних варіацій PLATZ1, які призводять до втрати або зниження функції. Ці варіації можна використовувати для модуляції висоти рослин пшениці до різних рівнів. За словами Джунлі Чжана, команда планує вирощувати пшеницю з різними комбінаціями чутливих до гіберелінів генів, щоб побачити, які з них забезпечують оптимальну висоту і біомасу в різних умовах.

Нагадаємо, селекціонер назвав 4 причини, чому вирощування ГМ-кукурудзи економічно ефективне.