Фото: із відкритих джерел
Дослідники з японських наукових установ та IRRI повідомили про виявлення гена EMF3, що зміщує час розкриття квіток рису на ранні години. Це може підвищувати зав’язування зерна під час високих температур у період цвітіння.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Global Agriculture.
На тлі спеки та тривалих посушливих періодів, пов’язаних з Ель-Ніньйо, науковці з Національної організації з досліджень у сфері сільського господарства та харчових продуктів Японії (NARO), інших японських дослідницьких інституцій та Міжнародного інституту досліджень рису (IRRI) повідомили про відкриття гена, який допомагає рису «уникати» теплового стресу в найчутливішу фазу — під час цвітіння.
Йдеться про ген EMF3 (Early Morning Flowering 3), який зсуває час цвітіння на ранній ранок, коли температура нижча. За логікою дослідників, це дає рослині змогу пройти критичний етап запліднення до настання денного піку спеки, що особливо важливо для тропічних і субтропічних регіонів.
Чому час цвітіння критичний
Як зазначається в матеріалі, зазвичай рис цвіте між 10:00 та 12:00, коли температура часто досягає денного максимуму — близько 33–35°C. Тепловий стрес у цей період може порушувати запліднення, через що частина колосків (потенційних зерен) стає стерильною, а врожайність знижується. Дослідники також вказують, що ризик такого стресу, як очікується, посилюватиметься на тлі глобального потепління.
Що відомо про варіант emf3-1D
Ключовим для практичного використання названо варіант гена emf3-1D. За даними дослідників, він зміщує час цвітіння приблизно на 1,5 години раніше та «суттєво» підвищує фертильність зерна за умов високих температур.
«Це дозволяє рису “уникати спеки” на найкритичнішій стадії, захищаючи запліднення і даючи змогу фермерам збирати врожай навіть за екстремальних температур», — сказав д-р Цутому Ішимару (NARO).
У матеріалі також зазначено, що, за оцінкою дослідників, жоден інший сорт рису не має алеля emf3-1D, і він може бути придатним для широкого кола популярних різновидів, зокрема типів indica та japonica.
«Схоже, це рідкісний варіант, і він має потенціал працювати в багатьох популярних різновидах, включно з indica та japonica», — зазначив науковець IRRI д-р Сун-Рюль Кім.
Як це можуть використати селекціонери та насінництво
Дослідники повідомляють, що вже інтроґресують emf3-1D у низку широко вирощуваних сортів, зокрема IR64, Swarna (Індія), Pusa Basmati (Індія), TDK1 (Лаос), Sahel 329 (Західна Африка), Caiapo (Бразилія) та Toyomeki (Японія). Такі лінії описані як прототипи, що можуть зберігати фертильність зерна в умовах спеки.
Окремо наголошено на можливості застосування ДНК-маркерного добору для перенесення ознаки ранкового цвітіння в різні сорти.
«emf3-1D можна застосувати до різноманітних сортів рису в усьому світі через добір за ДНК-маркерами, даючи селекціонерам потужний інструмент для створення рису з ранковим цвітінням», — заявили селекціонери д-р Хідеюкі Хірабаяті (NARO) та д-р Казухіро Сасакі (JIRCAS).
Також у матеріалі зазначено, що ознака може бути корисною для гібридного насінництва, де важливо узгоджувати час розкриття квіток у батьківських ліній в межах однієї частини доби.
Крім того, керівниця підрозділу IRRI Rice Genetic Design & Validation Unit д-р Інес Сламет-Лоедін, за інформацією джерела, вказала на перспективу використання підходів генного редагування, зокрема prime editing, щоб швидше переносити ознаку ранкового цвітіння (emf3-1D) в елітні сорти для підвищення жаростійкості як у самозапильних, так і в гібридних системах.
Що це означає для виробництва
Важливий практичний момент, на якому акцентують автори: EMF3 впливає лише на час розкриття квіток і, за даними дослідників, не змінює загальний ріст рослини або врожайність за нормальних температур. Це означає, що ознаку розглядають як спосіб підвищити стійкість до спеки без втрати інших господарсько цінних характеристик.
Повідомляється, що результати опубліковані в Plant Biotechnology Journal у статті «Rice EMF3 Alleles Adjust Flower Opening Time to Enhance the Seed Setting Rate Under High Temperature Stress».