我國科學家成功克隆野生玉米高蛋白基因?
據央視新聞客戶端報道,經過十年不懈努力,<愛尬聊_百科知識大全>中國科學院分子植物科學卓越創新中心和上海師范大學研究團隊首次成功從野生玉米中克隆出高蛋白基因THP9,并通過雜交實驗,有效提高了現代玉米的蛋白質含量。這一成果今天在線發表在國際學術期刊《自然》上。
玉米的祖先起源于南美洲,叫大芻草,種子被硬殼包裹,不能直接食用。祖先早在9000年前就馴化了玉米,逐漸將野草般的野生玉米改造成了今天的玉米。研究人員發現,在不施用氮肥的情況下,野生玉米的種子蛋白質含量高達30%,是現代普通栽培玉米的3倍,表明野生玉米含有控制高蛋白質含量的關鍵基因。在過去的十年里,研究團隊提取了4萬多個DNA樣本進行鑒定,最終從野生玉米中克隆出第一個控制玉米高蛋白含量的主效基因。
中國科學院分子植物科學卓越與創新中心研究員吳永瑞說,目前,玉米已經成為世界上產量最高的作物之一,其中70%用作飼料,是最常用、用量最大的飼料。由于普通玉米籽粒蛋白質含量較低,需要在飼料中補充大豆蛋白。然而,大豆嚴重依賴進口,這已成為中國畜禽養殖業的“瓶頸”問題。如果普通玉米蛋白質含量增加一個百分點,相當于每年少進口700多萬噸大豆。
研究團隊在三亞進行了大規模的田間試驗,將野生玉米高蛋白基因Thp9-T導入中國最大的玉米生產栽培品種鄭丹958,可顯著提高蛋白質含量,表明該基因在培育高蛋白玉米方面具有重要的應用潛力。同時,在減少氮肥施用的情況下,可以有效維持玉米的生物量和植株、籽粒中的含氮量,對于減少化肥的使用,保護生態環境具有重要意義。