我国科学家找回“丢掉”的野生玉米基因可显着进步其蛋白含量
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我国科学家找回“丢掉”的野生玉米基因可显着进步其蛋白含量

2026-07-10 11:09:59 烷基硅烷
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  IT之家 6 月 3 日音讯,据新华社今天报导,中国科学院分子植物科学杰出立异中心巫永睿、王海海团队,联合上海师范大学王文琴团队和四川农业大学黄永财团队,成功从野生玉米中克隆出第二个高蛋白主效基因 THP3-T,相关效果于北京时间 6 月 3 日晚在线发表于《天然》。

  玉米是我国第一大粮食作物,也是畜禽饲养业中不可或缺的“饲料之王”。但是,因为我国主栽玉米种类的蛋白含量遍及偏低,动物饲料长期以来严峻依靠进口豆粕作为蛋白弥补来历。据测算,我国大豆年进口量超越 1 亿吨,对外依存度高达 80% 以上,培养高蛋白玉米被视为缓解这一结构性对立的重要途径。

  研讨团队介绍称,野生玉米的蛋白含量可高达 30%,但是在现代玉米长达 9000 多年的驯化与现代育种过程中,大都与高蛋白相关的优异基因已逐步丢掉,导致当时杂交种玉米的蛋白含量遍及徜徉在 8% 左右。

  早在 2012 年,巫永睿研讨员便投身于进步玉米蛋白含量的相关研讨。经过长达十年的尽力,该团队于 2022 年率先从野生玉米中挖掘出首个高蛋白基因 THP9-T,完成了主栽玉米种类蛋白含量的开始进步。此次成功克隆的 THP3-T,则进一步补齐了高蛋白玉米育种的“要害拼图”。

  研讨发现,THP3-T 编码谷氨酸-草酰乙酸转氨酶 1,是氮代谢途径中的中心酶。该基因主要是经过增强氮同化才能,在不影响产值的前提下显着进步玉米籽粒及全株蛋白含量。集体遗传学剖析显现,THP3-T 在现代玉米种类中呈现的频率仅为 2.1%,非常稀有。当研讨团队将 THP3-T 与已发现 THP9-T 进行聚合后,这两个基因展现出明显的协同增效效果,试验效果为自交系玉米籽粒蛋白含量从 10% 进步至 15%。

  在实践育种使用层面,该团队将这两个高蛋白基因导入我国推行面积最大的玉米杂交种“郑单 958”中,成功将其籽粒蛋白含量从 8.5% 进步至 12% 到 13%,全株蛋白含量从 7% 进步至 9% 以上,且产值保持稳定。

  据团队测算,我国饲用玉米蛋白含量若每进步 1 个百分点,所添加的蛋白总量约可等效代替 800 万吨进口大豆;若全国玉米蛋白含量从 8% 进步至 12% 以上,每年可削减大豆进口约 3000 万吨,相当于当时进口总量的约 30%。

  现在,该团队已使用分子符号辅佐育种技能,精准改进了 80 余个国内玉米主栽种类的亲本,改进后亲本蛋白含量可进步至 14% 以上。

  此外,来自权威机构的饲用价值评价陈述数据显现,高蛋白玉米不仅可部分代替进口豆粕,还有望改进鸡蛋、猪肉等禽畜产品的风味。研讨团队泄漏,现在已与新期望、牧原等饲养企业签约协作,推进相关效果的产业化落地。