“玉米的祖先”——野生玉米，名叫“大芻草”，經(jīng)過(guò)9000余年人工馴化，被改造成現(xiàn)代玉米，成為世界上最高產(chǎn)的農(nóng)作物之一。

現(xiàn)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)10年的不懈努力，我國(guó)科學(xué)家從野生玉米“大芻草”中，成功找回玉米人工馴化過(guò)程中丟失的一個(gè)控制高蛋白含量的優(yōu)良基因THP9，并克隆出來(lái)，當(dāng)前正在申請(qǐng)專利。

據(jù)了解，這項(xiàng)研究由中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員巫永睿和愛(ài)人——上海師范大學(xué)教授王文琴帶領(lǐng)他們的研究團(tuán)隊(duì)完成，相關(guān)研究成果已在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表。

據(jù)巫永睿介紹，提高玉米蛋白含量是保障國(guó)家糧食安全的重大戰(zhàn)略需求，也是保障我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)和飼料加工業(yè)健康發(fā)展的重要途徑之一。與現(xiàn)代玉米相比，野生玉米的蛋白含量高3倍，但控制玉米總蛋白含量的關(guān)鍵基因還沒(méi)找到。

目前，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)艱苦攻關(guān)，破解了高度復(fù)雜的野生玉米基因組。通過(guò)在上海、海南、哈爾濱三地進(jìn)行種植實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建了十代遺傳群體，提取了超過(guò)4萬(wàn)個(gè)樣本的DNA進(jìn)行基因型鑒定，測(cè)定了超過(guò)2萬(wàn)個(gè)樣本的蛋白含量進(jìn)行表型分析，進(jìn)行了3次大規(guī)模高蛋白遺傳群體的測(cè)序以及精細(xì)的圖位克隆。最終，從野生玉米中找到并克隆出首個(gè)控制玉米高蛋白含量的優(yōu)良基因THP9，并經(jīng)過(guò)深入分析揭示了其機(jī)理。

研究團(tuán)隊(duì)還在三亞開展了大規(guī)模田間試驗(yàn)，將野生玉米高蛋白基因THP9雜交導(dǎo)入我國(guó)推廣面積最大的玉米品種中，結(jié)果顯示，雜交種籽粒的蛋白含量提高了12.7%。

業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，這項(xiàng)研究成功找到了野生玉米高蛋白基因THP9，有利于現(xiàn)代栽培玉米提高籽粒蛋白含量的遺傳改良，展示了將“野生祖先”的遺傳變異引入優(yōu)質(zhì)作物的潛力，為確保我國(guó)糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了新的解決方案。