Китайски учени са открили втори основен ген с високо съдържание на протеини в царевицата, пробив, който може значително да повиши хранителната стойност на културата и да намали силната зависимост на Китай от вносна храна за животни.
Чрез комбиниране на този новокартографиран ген с друг, открит от същия екип, изследователите могат да увеличат съдържанието на протеин в стандартната царевица от 10 процента на 15 процента. За най-широко разпространените търговски хибридни сортове царевица в Китай, зърненият протеин може да скочи от 8,5 процента до между 12 и 13 процента – всичко това без намаляване на общия добив.
Констатациите, представляващи 15 години работа на съвместен екип от Центъра за върхови постижения в молекулярните растителни науки към Китайската академия на науките, Шанхайския нормален университет и Съчуанския селскостопански университет, бяха публикувани в сряда в списание Nature.
Изследването носи огромни икономически последици за китайската животновъдна индустрия. Протеиновите фуражи са една от най-скъпите и дефицитни съставки в диетите за свине, птици и говеда. В момента Китай разчита на внос от чужбина за до 80 процента от своите протеинови фуражни суровини, предимно соево брашно. През 2025 г. вносът на соя в страната надхвърли 100 милиона метрични тона.
Експерти изчисляват, че ако съдържанието на протеин в фуражната царевица може да се повиши с 4 процентни пункта в цялата страна, това може да намали вноса на соя с приблизително 30 милиона тона годишно, драматично променяйки баланса между търсене и предлагане.
Докато дивите предшественици на съвременната царевица могат да се похвалят с нива на протеин до 30 процента, тези хранителни качества са били неволно загубени през вековете на земеделие. Тъй като ранните фермери и съвременните животновъди се фокусираха изцяло върху увеличаването на обема на реколтата и нишестето, специфичните гени, отговорни за високото съдържание на протеини, бяха постепенно изгубени.
През 2022 г. изследователският екип изолира първия от тези изгубени гени, наречен THP9-T, от дива царевица. Последният им пробив се съсредоточава върху втори ген, THP3-T.
„THP3-T действа като основния двигател на производствената линия на азотния метаболизъм, кодирайки ензим, отговорен за ефективното синтезиране на аминокиселини“, каза Wu Yongrui, водещ учен в изследването.
Ву обясни, че екипът е открил уникални вариации в този ген, които по същество действат като надстройка на двигателя, давайки му по-силна „дроселова клапа“. Това позволява на царевичното растение да улавя и използва азота – основен градивен елемент за хранителни вещества – много по-ефективно за производството на протеини.
Когато THP3-T работи в тандем с гена, открит през 2022 г., те образуват мощен метаболитен център. Тази генетична работа в екип позволява на царевицата да процъфтява и да поддържа високи нива на протеин дори в почва с ниско съдържание на азот, намалявайки необходимостта от тежки химически торове.
В животновъдството тази царевица с високо съдържание на протеини може да замени между 50 процента до 100 процента от соевото брашно, традиционно използвано в храната на свинете, и значително да намали зависимостта от соя в птицевъдството. За фермерите и индустриалните производители учените казват, че реколтата ще намали общите разходи за фураж, ще защити националната продоволствена сигурност и ще повиши доходите на земеделието.