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.
