CRISPR-редагування регуляторних ділянок гена ZmRap2.7 дозволило прискорити цвітіння кукурудзи без втрати врожайності — дані дослідження

У Plant Biotechnology Journal опублікували роботу, де показано: точкове редагування регуляторних «перемикачів» гена ZmRap2.7 може зсунути строки цвітіння кукурудзи на кілька днів раніше без статистично значущого зниження врожайності у польових умовах.

Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Agropages.

У Plant Biotechnology Journal (онлайн-публікація за травень 2026 року) вийшла рецензована стаття «Designed Alleles of ZmRap2.7 Decouple the Trade-Off Between Early Flowering and Yield Penalty», присвячена одній із типових дилем селекції кукурудзи: раннє цвітіння й достигання часто супроводжуються «штрафом» по врожайності.

Як пояснюють автори, ранньостиглі форми дають змогу вирощувати кукурудзу в холодніших північних регіонах, зменшувати ризики потрапляння під несприятливу погоду під час збирання, а подекуди — планувати два врожаї за сезон. Водночас скорочення вегетаційного періоду історично пов’язували з меншими качанами та легшим зерном, що знижувало вихід зерна з площі.

Що саме редагували і чому це важливо

У центрі дослідження — ген ZmRap2.7, який, за описом у статті, є багатофункціональним регулятором і впливає одразу на кілька ознак: час переходу до цвітіння, розвиток качана та масу зернівки. Повне «вимкнення» (деактивація) цього гена, як зазначено в матеріалі, справді прискорювало цвітіння, але водночас призводило до менших качанів, легших зерен і суттєвого падіння врожайності з рослини — тобто відтворювало класичний компроміс.

Замість деактивації гена команда застосувала CRISPR/Cas9 для точних змін у cis-регуляторних ділянках — фрагментах ДНК, які визначають, де й коли ген активний. Логіка підходу полягала в тому, щоб знизити активність ZmRap2.7 у зоні ростового конуса (що пов’язано з термінами цвітіння), але зберегти активність у тканинах, де формуються качан і зерно, аби не «зрізати» потенціал урожайності.

Результати польових випробувань

За даними публікації, польові випробування проводили у 2025 році у двох локаціях: Санья (провінція Хайнань) та Пекін. У відредагованих ліній зафіксували більш раннє цвітіння порівняно зі стандартними:

  • у Санья — на 3,1–5,1 дня раніше;
  • у Пекіні — на 2,4 дня раніше.

Водночас врожайність зерна у відредагованих ліній, як зазначено в статті, була статистично еквівалентною стандартним варіантам у двох незалежних польових середовищах.

Окремо автори підкреслюють, що ефект прискорення цвітіння в однієї з відредагованих ліній перевищив показники 98% варіантів, раніше ідентифікованих у великій дослідницькій популяції кукурудзи (за формулюванням у публікації).

Що це означає для селекції

Робота демонструє підхід, який у статті описують як cis-регуляторне редагування: зміни не «ламають» сам ген, а переналаштовують його просторово-часову активність. Практичний сенс такого підходу для селекції — можливість працювати з багатофункціональними генами, які раніше вважалися «ризиковими» для прямого втручання через побічні ефекти на інші ознаки.

Коментарі та подальші кроки (за повідомленням компанії)

У повідомленні Origin Agritech зазначено, що напрацювання та відредаговані матеріали інтегрували у власний пайплайн геноредагувальної селекції. Компанія також заявляє, що розробила понад 10 покращених ліній кукурудзи з використанням цього та споріднених підходів, зокрема за напрямами: зменшення кута листка для вищої густоти стояння, посухостійкість, стійкість до вилягання та ранньостиглість без втрати врожайності.

«By editing the regulatory regions around ZmRap2.7 rather than the gene itself, our team and our collaborators at China Agricultural University demonstrated a precision approach with direct application to Origin’s own breeding programs», — сказав Dezhi Deng, віцепрезидент і директор з R&D Origin Agritech та співавтор дослідження.

«This publication validates the long-term investment we have made in our biotechnology platform… We are translating frontier science into commercial seed varieties at an accelerating pace», — заявив CEO Origin Agritech Weibin Yan.

Для виробників кукурудзи потенційна цінність таких рішень — у можливості точніше підбирати гібриди під коротший сезон або ризикові за погодою вікна збирання, не закладаючи наперед зниження врожайності як «плату» за ранньостиглість. Водночас практичні перспективи залежать від подальшого виведення комерційних гібридів на основі цих ліній у наступних селекційних циклах, як це описано в повідомленні.

agrarii-razom

Поділитися новиною:

Отримуйте ТОП-10 новин за минулий день на електронну пошту:

Залишити відповідь