Исследователи из Китайской академии наук сделали революционное открытие, выявив ранее неизвестную трехмерную организацию ДНК риса. Это достижение может привести к значительному увеличению урожайности, а также к снижению потребления азотных удобрений в агрономии.
По мнению экспертов, результаты этого исследования имеют все шансы стать основой для новой "зелёной революции". Они направлены на повышение продуктивности и экологической устойчивости сельского хозяйства, что особенно важно в условиях роста населения планеты.
Секреты хроматиновых петель
В процессе исследования была обнаружена хроматиновая петля – уникальная структура ДНК, отвечающая за регуляцию гена RCN2, который играет ключевую роль в формировании однозерновых колосков соцветия. Модификация этой структуры привела к синхронному улучшению урожайности и эффективности усвоения азота растениями.
Ключевые находки: генетические локусы и их влияние
Исследователи также идентифицировали важные генетические локусы, такие как qINCA2, которые оказывают влияние на фотосинтез и количество зерен. В этом локусе был обнаружен однонуклеотидный полиморфизм (SNP), находящийся на расстоянии 8765 пар оснований от гена RCN2. Этот полиморфизм значительно увеличивает активность гена RCN2, что приводит к большему количеству формируемых зерен и улучшенному усвоению азота.
Кроме того, белок OsYY1 был определён как фактор, играющий важную роль в формировании хроматиновых петель. Он связывается с определенными участками ДНК рядом с геном RCN2, изменяя его трехмерную структуру. Точное редактирование этих участков открыло неожиданные горизонты для оптимизации хроматиновых петель, что в свою очередь способствует увеличению углерода в зернах и общей урожайности несмотря на дефицит азота.
Эти открытия открывают новые перспективы для селекции растений, которая может удовлетворить растущие потребности человечества в продовольствии и снизить негативное воздействие на окружающую среду.
Научные исследования в области карантина риса также продолжаются, что подчеркивает важность защиты растений и разработки диагностических методов для борьбы с болезнями в этой культуре.
