Ученые раскрыли секреты трехмерной структуры ДНК риса для увеличения урожайности

Китайская академия наук сделала важное открытие, касающееся трехмерной организации ДНК риса, которое может значительно повысить урожайность культур при меньшем использовании азотных удобрений. Это исследование считается возможным шагом к новой зеленой революции, направленной на увеличение урожайности и улучшение устойчивости сельского хозяйства.

Важные находки исследования

В ходе экспериментов была выявлена уникальная хроматиновая петля участок ДНК, отвечающий за регуляцию гена RCN2. Это белок, который контролирует образование однозерновых колосков. Модификации данной петли привели к заметному увеличению урожайности и лучшему усвоению азота растениями, что является выдающимся результатом в области агрономии.

Научные работники узнали о ключевых генетических локусах, таких как qINCA2, которые влияют на фотосинтез, процессы поглощения азота и количество образующихся зерен. Здесь был обнаружен однонуклеотидный полиморфизм (SNP), расположенный выше гена RCN2, который значительно активирует его. Это, в свою очередь, улучшает взаимодействие между молекулами, что ведет к увеличению количества зерен и более эффективному усвоению азота.

Роль белка OsYY1 в новых технологиях

Белок OsYY1 также играет важную роль в формировании хроматиновых петель. Он связывается с определенными участками ДНК рядом с геном RCN2 и влияет на трехмерную структуру генома. Точное редактирование этих областей позволяет оптимизировать хроматиновые петли. Это приводит к увеличению углерода в зернах, что ведет к повышению их массы и, как следствие, к большей урожайности даже в условиях нехватки азота.

Важность для будущего продовольственной безопасности

Открытые горизонты в селекции риса создадут возможности для обеспечения продовольственной безопасности в условиях растущего населения нашей планеты, снижая при этом негативное воздействие на окружающую среду. В то же время научные подразделения Всероссийского центра карантина растений активно работают над изучением опасных заболеваний риса и разработкой методов их диагностики.