Jak wynika z badania opublikowanego w piątek w czasopiśmie Science, chińscy badacze rozwikłali zagadkę genetyczną, która od dawna utrudnia światowy postęp w kierunku komercyjnie opłacalnej odmiany kukurydzy bogatej w żelazo – mikroelement kluczowy dla ludzkiego zdrowia.

Odkrycie może pomóc w wprowadzeniu na rynek odmiany kukurydzy wzbogaconej w żelazo w ciągu kilku lat, zapewniając dobrodziejstwo prawie jednej trzeciej światowej populacji borykającej się z problemami zdrowotnymi wynikającymi z niedoboru żelaza, takimi jak anemia, twierdzi badacz zaangażowany w badanie.

Po dziewięciu latach żmudnych badań naukowcy zajmujący się roślinami z Chińskiej Akademii Nauk Rolniczych i Uniwersytetu Rolniczego w Henan odkryli, że gen kukurydzy ZmNAC78 jest odpowiedzialny za regulację stężenia żelaza w ziarnach niezależnie od wzrostu roślin i plonu ziarna.

Odkrycie to stanowi przełom w żywieniu roślin, biorąc pod uwagę, że wcześniejsze próby uprawy kukurydzy wzbogaconej w żelazo kończyły się w większości zmniejszoną wydajnością ziarna, co uniemożliwiało uprawę na dużą skalę – twierdzą eksperci.

Przed przystąpieniem do tego badania światowa społeczność naukowa, która od początku XXI wieku badała możliwości uzyskania bogatych w żelazo odmian roślin uprawnych, od ryżu po kukurydzę, była prawie całkowicie nieznana, stwierdził Li Wenxue z badania. główny badacz.

Badanie było częścią szerszego wysiłku mającego na celu złagodzenie globalnego niedoboru mikroelementów, który nazywają „ukrytym głodem”.

Od tego czasu w ciągu ostatnich dwudziestu lat poczyniono ogromne postępy w dziedzinie ryżu, ale próby odszyfrowania tajemnic kukurydzy bogatej w żelazo nie powiodły się ze względu na bardziej złożoną strukturę jądra.

„Jednym z wyzwań związanych z biowzmacnianiem Fe (żelaza) w kukurydzy jest to, że stężenie Fe w ziarnie jest ujemnie skorelowane z plonem kukurydzy” – stwierdzono w artykule na początku.

Aby rozwiązać ten dylemat, Li i jego współpracownicy z Instytutu Nauk o Uprawach CAAS przeprowadzili badanie asocjacyjne obejmujące cały genom głównych odmian kukurydzy w Chinach i odkryli, że im wyższy poziom ekspresji genu, tym większa zawartość żelaza w ziarnach.

Dalsza analiza wykazała, że ​​poziomy ekspresji przedmiotowego genu nie wpływają na wzrost kukurydzy ani na średnią masę, co oznacza, że ​​wysiłki mające na celu zwiększenie zawartości żelaza poprzez ten gen nie zagroziłyby wydajności.

Zwiększone stężenie żelaza jest ponad dwukrotnie wyższe niż w przypadku głównych odmian kukurydzy uprawianych w Chinach.

Podczas piątkowego przemówienia na konferencji prasowej Li powiedział, że badanie rzuciło również światło na nowe podejście do zwiększania stężenia żelaza w pszenicy, kolejnym podstawowym pożywieniu o podobnej strukturze ziaren co kukurydza.

„Ulepszona odmiana kukurydzy nie ma smaku rdzy jak inne produkty bogate w żelazo, takie jak szpinak” – powiedział.

Kukurydza jest spożywana jako podstawowe pożywienie w wielu gęsto zaludnionych regionach, od Chin, przez Amerykę Południową, po Afrykę. Brak żelaza w diecie człowieka powoduje szereg zagrożeń dla zdrowia, takich jak słaba odporność, zahamowanie wzrostu i upośledzenie funkcji poznawczych.

Szacuje się, że dotyka ona około 2 miliardów ludzi na całym świecie, a wiele z nich to kobiety w ciąży i dzieci w krajach rozwijających się.

Chu Chengcai, znany naukowiec zajmujący się roślinami z Południowochińskiego Uniwersytetu Rolniczego, który nie jest zaangażowany w badania, powiedział, że niedobór żelaza jest przyczyną nawet 200 000 zgonów w niektórych z najbiedniejszych zakątków Ziemi.

„Badania Li są znaczące w tym sensie, że oferują nowe rozwiązanie problemu ukrytego głodu wywołanego niedoborem żelaza” – powiedział.

Celem nr 2 zrównoważonego rozwoju Organizacji Narodów Zjednoczonych jest położenie kresu światowemu głodowi i ograniczenie wszelkich form niedożywienia do roku 2030. „Cel ten można częściowo osiągnąć poprzez biofortyfikację podstawowych roślin spożywczych” – czytamy w artykule Li.