Kinesiska forskare knäcker genetiska koden för ökad majsskörd

Forskare vid Kinas jordbruksuniversitet har framgångsrikt identifierat och klonat ett kvantitativt draglokus (QTL) som styr majsens skördeindex, vilket bidrar till ökad avkastning. Teamet, lett av professor Tian Feng, har belyst utvecklingen av majsens skördeindex och en avgörande molekylär modul, HI1-BRR1, som reglerar fördelningen av kol och kväve inom plantan.

Forskningen, publicerad den 21 juli i tidskriften Cell, har visat lovande resultat i fältförsök på flera platser i Kina, inklusive Liaoning, Hainan och Peking. Dessa försök resulterade i en stabil skördeökning på mellan 10 och 16 procent.

Skördeindexet är ett mått på hur effektivt en gröda omvandlar sin totala biomassa till kornproduktion. Forskarna observerade att majsens skördeindex har ökat markant under dess tidiga domesticeringsfas, från dess vilda förfader till moderna varianter. Den identifierade huvudgenen, HI1, är en reglerande sekvens som påverkar uttrycket av BRR1-genen. Modulering av denna gen kan förbättra både skördeindexet och den totala biomassan samtidigt, utan att påverka proteinhalten eller stjälkens mekaniska styrka negativt.

Studien belyser att domestiseringen av majs inte bara har förändrat dess fysiska struktur utan också dess interna näringsdistributionssystem. Denna "fysiologiska domestikering" har visat sig vara en viktig grund för att uppnå högre avkastning. Dessutom har ökat uttryck av BRR1-genen förbättrat majsens anpassningsförmåga till låga kvävenivåer, vilket indikerar en potential att öka skördarna även under mer krävande odlingsförhållanden.

Resultaten från fältförsök bekräftar att en ökning av BRR1-genens uttryck kan leda till stabil skördökning, förbättrat skördeindex och ökad total biomassa. Denna upptäckt har potential att avsevärt påverka den globala majsproduktionen.