Дослідники з Китайської академії наук, Хайнаньської лабораторії насінництва та Національного інституту рису Китаю виявили ген, який може значно збільшити виробництво гібридного рису. Ген GSE3 дає змогу механічно відокремлювати гібридне насіння, що покращує ефективність і продуктивність виробництва. Традиційно процес гібридизації рису вимагає багато ручної праці для відділення насіння. Дослідження опубліковано в журналі Nature Plants.
Ген GSE3 допомагає створювати сорти рису з великими і дрібними зернами, що дає змогу легко відокремлювати гібридне насіння за допомогою простого сита. Польові випробування показали, що лінії рису з геном GSE3 не тільки зберігають кількість гібридного насіння, а й збільшують її на 21-38%.
Китай уже давно є лідером у вирощуванні гібридного рису, що сприяє світовій продовольчій безпеці. За останні десятиліття гібридний рис збільшив урожайність на 20-30%. Однак дотепер процес гібридизації вимагав значної кількості ручної праці.
Дослідники пояснили, що для гібридизації відновлювальні лінії необхідно вирощувати поруч із чоловічими стерильними лініями, щоб забезпечити достатню кількість пилку. Щоб уникнути забруднення насіння, використовується ручна праця для видалення відновлювальних ліній перед збором гібридного насіння.
Схрещування “супергібридного рису” Тяньюхуа з сортом Сяоліген дало змогу створити чоловічу стерильну лінію з дрібними зернами завдяки гену GSE3. Ця лінія об’єднується з відновлювальною лінією з великими зернами, що дає змогу механічно відокремлювати гібридне насіння. Після тестування було досягнуто 96% чистоти гібридного насіння, що відповідає комерційним вимогам.
Крім того, вчені використовували технологію редагування генів CRISPR-Cas9 для прискорення процесу селекції та інтеграції гена GSE3 в лінії рису. Це відкриття може поширитися на інші культури, покращуючи виробництво гібридного насіння в сільському господарстві.