22 июля 2022 года в журнале Science вышла статья об увеличении урожайности риса генетическим методом.
Учёные из Китая и Германии исследовали 118 генов риса, важных для фотосинтеза. Они искали гены, которые активируются при выращивании на почве с недостатком азота. Эти гены повышают усвоение питательных веществ и таким образом могут повысить количество зерна. Было выявлено 13 таких генов. Учёные вставили дополнительную копию одного из генов, известного как OsDREB1C, в сорт риса под названием Nipponbare.
Дав китайскому сорту риса вторую копию одного из его собственных генов, исследователи увеличили его урожайность на 40%. Одной из причин было хорошее питание: изотопные индикаторы показали, что растения с дополнительными копиями OsDREB1C поглощают больше азота через корни и переносят больше его к побегам. Модифицированные растения также были лучше приспособлены для фотосинтеза; у них было примерно на треть больше хлоропластов, фотосинтетических органелл внутри растительных клеток, и примерно на 38% больше RuBisCO, ключевого фермента фотосинтеза.
Урожайность культуры — очень сложный признак, потому что многие гены взаимодействуют, влияя на неё. В течение многих лет биотехнологи безуспешно искали отдельные гены, повышающие урожайность. В новом исследовании учёным удалось это сделать: модифицированные растения имели как более крупные зерна, так и большее их количество.
Чтобы продемонстрировать более широкий потенциал, команда добавила вторую копию гена OsDREB1C к сорту пшеницы и обнаружила тот же результат. OsDREB1C и подобные гены присутствуют не только у риса, пшеницы и других злаков, но и у широколиственных растений. Однако трансгенные культуры неприемлемы для некоторых потребителей. Но учёные говорят, что редактирование собственных генов растения в некоторых странах сейчас регулируется и воспринимается мягче, чем трансгенная инженерия.
