Przełom w uprawie kukurydzy. Ograniczenie strat i poprawa produkcji

Naukowcy odkryli kluczowy mechanizm genetyczny, który pozwala nasionom kukurydzy zachować wysoką zdolność kiełkowania nawet po długim przechowywaniu. Identyfikacja genu ZmPIMT1 otwiera drogę do tworzenia trwalszych i bardziej niezawodnych odmian, co może realnie ograniczyć straty w siewach i poprawić bezpieczeństwo produkcji kukurydzy w trudnych warunkach.

Naprawa uszykodzonych nasion kukurydzy

Naukowcy z Northwestern A&F University w Chinach i University of Kentucky w USA, badali rolę enzymu ZmPIMT1, białka które odpowiedzialne jest za naprawę uszkodzonych cząsteczek wewnątrz suchych nasion.

- W przeciwieństwie do standardowego podejścia do wymiany uszkodzonych białek, ten mechanizm przywraca ich funkcje, oszczędzając energię i zapewniając szybki start kiełkowania. Szczególną uwagę poświęcono regionowi regulacyjnemu genu ZmPIMT1, tzw. "promotorowi", który determinuje poziom syntezy mRNA, a tym samym ilość enzymu - podaje Grainboard.

Newsy i porady dla ekspertów

Newsletter top agrar Polska

Zapisz się

Lepsze kiełkowanie kukurydzy

W trakcie badań ustalono, że w przypadku kukurydzy, wyróżniamy dwa rodzaje tego promotora. Jeden z nich zapewnia wysoką ekspresję ZmPIMT1, drugi zawiera dużą insercję DNA, która zmniejsza aktywność genu.

Nasiona kukurydzy, które posiadały mocniejszą wersję promotoru wykazały znacznie lepsze kiełkowanie po przyspieszonym dojrzewaniu.

Zobacz także: Jakie normy mikotoksyn obowiązują w kukurydzy? Co jeśli zostaną przekroczone?

- Badanie wykazało, że linie Zheng58 i Chang7-2 — linie macierzyste hybrydy Zhengdan 958, najpopularniejszej odmiany w Chinach pod względem powierzchni sadzenia — różniły się znacząco odpornością na starzenie się. Nasiona z tej samej partii wykazały różne wyniki kiełkowania, co jest bezpośrednio związane ze zmianami w paśmie regulacyjnym ZmPIMT1. Enzym ZmPIMT1 działa jako zespół naprawczy, naprawiając białko PABP2, które jest kluczowym uczestnikiem syntezy nowych białek podczas kiełkowania. Jeśli PABP2 zostanie uszkodzony, nasiono nie może skutecznie rozpocząć wzrostu; przy wysokim poziomie ZmPIMT1 mechanizm ten szybciej się regeneruje, co pozwala roślinie przetrwać pod stresem - wytłumaczono.

Znalezienie tego markera genetycznego, pozwoli hodowcom oraz producentom nasion celować w stworzenie linii odmian kukurydzy, o znacznie większej odporności, minimalizując możliwie straty w czasie kiełkowania. Jest to szczególnie ważne, w obliczu zmian klimatycznych i rosnącej presji na rynku.