В условиях участившихся засушливых периодов и аномальной жары глобальное производство риса сталкивается с серьезными вызовами. Ученые из японских исследовательских организаций и Международного института исследований риса обнаружили ген, который позволяет рису защищать урожайность в критический период цветения. Результаты работы опубликованы в научном журнале по биотехнологии растений.
Обнаруженный ген сдвигает раскрытие цветков на раннее утро, когда температура ниже. Обычно рис цветет с 10 до 12 часов при 33−35 °C. Из-за глобального потепления жара в это время усилилась, что нарушает оплодотворение. Высокая температура во время цветения ведет к стерильности пыльцы и резкому падению урожайности.
Особый вариант гена сдвигает начало цветения примерно на полтора часа раньше. Этого времени достаточно, чтобы растение завершило самый уязвимый этап репродуктивного цикла до наступления жары. Эксперименты показывают, что у сортов с этим вариантом гена фертильность зерен при высоких температурах сохраняется на значительно более высоком уровне по сравнению с обычными сортами.
Важной особенностью является то, что ген не встречается у видов риса, используемых в мировом сельском хозяйстве. По оценкам исследователей, такой ген представляет собой редкую мутацию, которая, однако, может быть перенесена в самые разные популярные сорта. Это открывает возможности не только для повышения продуктивности, но и для гибридного семеноводства.
На данный момент ведутся работы по внедрению такого гена в широко возделываемые сорта риса из разных регионов мира. В их числе — популярные сорта, выращиваемые в Индии, Лаосе, странах Западной Африки, Бразилии и Японии. Полученные перспективные разновидности уже проходят полевые испытания и рассматриваются как прототипы будущих жаростойких сортов. Они сохраняют способность формировать полноценное зерно даже в условиях, которые ранее считались критическими для рисоводства.
Ученые создали способ быстрого выявления нужного гена с помощью ДНК-маркеров, что ускоряет выведение жаростойких сортов. Кроме того, этот ген можно переносить методом генного редактирования, без долгой обычной селекции. Ген влияет исключительно на время раскрытия цветков, не затрагивая рост, вегетацию и урожайность при нормальных температурах, поэтому рис обретает устойчивость к жаре без потери продуктивности.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что растения способны «слышать» дождь.
