To niedatowane zdjęcie pliku dostarczone przez Instytut Nauk o Uprawach Chińskiej Akademii Nauk Rolniczych przedstawia ryż z kłoskami, charakterystyczny zasób plazmy zarodkowej ryżu, charakteryzujący się wytwarzaniem wielu ziaren z jednego miejsca. Chińscy naukowcy rozszyfrowali podstawy genetyczne powstawania ryżu kłoskowego, który od prawie stu lat stanowi przedmiot zainteresowania nauk rolniczych, zapewniając podstawy teoretyczne i nową ścieżkę uprawy wysokowydajnych odmian ryżu. (Xinhua)

PEKIN, 8 marca (Xinhua) — Chińscy naukowcy rozszyfrowali podstawę genetyczną powstawania ryżu kłoskowego, który od prawie stu lat stanowi przedmiot zainteresowania nauk rolniczych, zapewniając podstawy teoretyczne i nową ścieżkę uprawy wysokiej produkować odmiany ryżu.

Badanie przeprowadził zespół badawczy kierowany przez Tonga Hongninga, badacza z Instytutu Nauk o Roślinach Chińskiej Akademii Nauk Rolniczych. Zostało ono opublikowane w internecie w czasopiśmie akademickim Science w piątek.

Ryż kłoskowy, charakterystyczny zasób plazmy zarodkowej ryżu, charakteryzujący się wytwarzaniem wielu ziaren z jednego miejsca, przyciąga uwagę naukowców zajmujących się rolnictwem na całym świecie od lat trzydziestych XX wieku i przeprowadzono nad nim szeroko zakrojone badania.

Jednak według Tonga nie zidentyfikowano konkretnego genu sterującego tworzeniem się skupisk tego rodzaju ryżu, a mechanizm genetyczny jego powstawania pozostaje nierozwiązaną tajemnicą.

W celu poszukiwania docelowego genu zespół badawczy przeprowadził na dużą skalę mutagenezę chemiczną na plazmie zarodkowej ryżu z skupionymi kłoskami, tworząc około 10 000 wyciszonych linii ryżu z skupionymi kłoskami, a następnie badał ich wiechy jedna po drugiej w terenie.

Po latach badań w końcu odkryli mechanizm, w jaki hormon roślinny, brasinosteroidy (BR), reguluje liczbę ziaren w wiechy ryżu.

„Nasze badania ujawniają przełomową rolę BR w regulowaniu rozgałęzień wiech i liczby ziaren poprzez precyzyjne przejścia merystemu. Dlatego manipulowanie rozmieszczeniem BR może zapewnić skuteczne strategie hodowlane w celu precyzyjnego dostrojenia cech roślin uprawnych, ostatecznie zwiększając plony” – powiedział Tong.

Doświadczenia polowe wykazały, że plony ryżu kłoskowego uprawianego w ramach regulacji BR mogą wzrosnąć o 11,27% do 20,96%.

„Dodatkowo odkryliśmy spójne zmiany w zawartości BR w pieprzu i róży z skupionymi wzorcami wzrostu, co sugeruje szerszą rolę BR w kontrolowaniu tego fenotypu w przyrodzie” – powiedział.

Zrozumienie mechanizmu stojącego za występowaniem ryżu kłoskowego może dać nowy wgląd w funkcję BR i jej rolę w kontrolowaniu podobnych wzorców wzrostu u różnych gatunków – dodał.

Lin Hongxuan, naukowiec z Chińskiej Akademii Nauk (CAS), powiedział, że badania nad ryżem kępkowym mają długą historię, ale klonowanie powiązanych genów regulatorowych jest trudne i nie zakończyło się sukcesem. Zespół Tonga w końcu rozwikłał zagadkę, co stanowi znaczący przełom w badaniach nad ryżem.

Li Jiayang, inny pracownik naukowy CAS, powiedział, że badanie to zapewnia wysoce obiecującą strategię projektowania molekularnego, która może lepiej pomóc w osiągnięciu wysokiej i stabilnej produkcji roślinnej oraz zapewnić bezpieczeństwo żywnościowe. ■