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我国科学家成功克隆野生玉米高蛋白基因

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2022-11-17 08:08:07 来源:央视新闻客户端 总台央视记者 任梅梅

  经过十年不懈努力,中国科学院分子植物科学卓越创新中心和上海师范大学科研团队合作,首次从野生玉米中成功克隆出高蛋白基因THP9,并通过杂交实验,有效提高了现代玉米的蛋白含量,这一成果今天(17日)在国际学术期刊《自然》在线发表。

  玉米的祖先起源于南美洲,叫做大刍草,种子外面包裹着坚硬的壳,无法直接食用。人类祖先早在9000年以前就开始驯化玉米,逐步把杂草一样的野生玉米改造成了今天的玉米。科研人员实验发现,野生玉米在没有施加氮肥条件下种子蛋白含量都高达30%,是现代普通栽培玉米的3倍,表明野生玉米含有控制高蛋白含量的关键基因。十年来,研究团队提取了超过4万个样本的DNA进行鉴定,最终从野生玉米中克隆到首个控制玉米高蛋白含量的主效基因。

  中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员巫永睿介绍,目前玉米已成为世界上最高产的农作物之一,70%的玉米都用作饲料,是最常用且用量最大的一种饲料。由于普通玉米籽粒蛋白含量较低,因此饲料中还需要补充大豆蛋白,然而大豆严重依赖进口,这些成为我国畜禽养殖业的“卡脖子”问题。如果普通玉米蛋白含量每提高一个百分点,相当于每年可以少进口700多万吨大豆。

  研究团队在三亚进行了大规模田间试验,将野生玉米高蛋白基因Thp9-T杂交导入我国推广面积最大的玉米生产栽培品种郑单958中,可以显著提高蛋白含量,表明该基因在培育高蛋白玉米中具有重要的应用潜能。同时,在减少氮肥施用条件下,可以有效保持玉米的生物量以及植株和籽粒中氮含量水平,这对于减少化肥使用,保护生态环境具有重要意义。


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标签:野生玉米;克隆;基因责任编辑:徐茜茜
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