Китайские ученые выявили два ключевых гена, отвечающих за высокое содержание белка в кукурузе. Это позволило разработать высокобелковые сорта, которые в перспективе могут решить проблему низкого уровня белка в кормах для животных. Кукуруза является крупнейшей зерновой культурой Китая по объему производства, однако содержание белка в ней, как правило, не превышает 8%. Как отметил Wu Yongrui, заместитель директора Центра передового опыта в области молекулярных наук о растениях Китайской академии наук (CEMPS), из-за преобладания низкобелковых сортов кукурузы животноводство зависит от импортного сырья в качестве источника белка для скота.

В 2025 году импорт сои в Китай превысил 100 миллионов тонн. По предварительным расчетам, повышение содержания белка в кукурузе всего на 1% позволит уменьшить импорт сои на 8 миллионов тонн. Выведение высокобелковых сортов кукурузы для замены импортируемого соевого шрота в кормах открывает широкие перспективы, однако в течение длительного периода у селекционеров не было доступа к генам, отвечающим за высокое содержание белка.

Исследования показали, что в дикой кукурузе содержится до 30% белка. Однако после более чем 9 тысяч лет одомашнивания сорта утратили большинство ключевых генов, отвечающих за уровень белка, из-за отсутствия целенаправленной селекции. В 2022 году группа ученых под руководством Wu идентифицировала первый ген THP9-T, отвечающий за высокое содержание белка в дикой кукурузе. Дальнейшие усилия исследователей позволили обнаружить еще один ген с аналогичными характеристиками – THP3-T. Многолетние полевые испытания в разных регионах показали, что он может увеличить концентрацию белка в кукурузных зернах с 10% до более чем 13% без ущерба для урожайности, а также во всем растении при внесении меньшего количества удобрений.

Впоследствии было установлено, что сочетание генов THP3-T и THP9-T дает синергетический эффект, повышая содержание белка в зерне с 10% до 15%. К примеру, одна из технологий селекции с помощью маркеров для точного улучшения более 80 родительских линий основных сортов кукурузы позволяет выйти на показатель, превышающий 14%. Кроме того, ученым удалось увеличить содержание белка в зерне кукурузы сорта Zhengdan958 (наиболее распространенного в Китае гибрида) с 8,5% до более чем 12%. Эти результаты открывают новые возможности для селекции высокобелковых сортов.

Китай ежегодно выращивает около 300 миллионов тонн кукурузы. Если повысить содержание белка в кормовых сортах с 8% до 12%, это будет эквивалентно 30 миллионам тонн закупаемой сои (около 30% от текущего импорта). По словам Han Bin, директора CEMPS и академика Китайской академии наук, успехи ученых позволяют рассчитывать на значительное снижение затрат на корма, улучшение экономических показателей животноводства и повышение доходов фермеров в будущем.

По материалам english.cas.cn