Міжнародна команда успішно розмножила комерційний гібридний сорт рису як клон із насіння з 95-відсотковою ефективністю. За даними Каліфорнійського університету в Девісі, це може знизити вартість насіння гібридного рису, дозволяючи фермерам з низькими доходами по всьому світу отримати доступ до високоврожайних, стійких до хвороб варіантів рису .
Половина населення світу залежить від рису як основного продукту харчування, але гібридизація рису є досить дорогою та підвищує врожайність лише приблизно на 10 відсотків.
За словами Гурдева Хуша, почесного ад’юнкт-професора кафедри рослинництва Каліфорнійського університету в Девісі, це свідчить про те, що переваги гібридів рису ще не охопили значну частину світових фермерів.
Хуш докладав зусиль для створення нових високоврожайних сортів рису , працюючи в Міжнародному дослідницькому інституті рису з 1967 року до свого виходу на пенсію в Каліфорнійському університеті в Девісі в 2002 році. За це досягнення він був нагороджений Всесвітньою харчовою премією в 1996 році.
Відтворення гібридів як клонів , які залишатимуться незмінними від покоління до покоління без подальшого розведення, може бути одним із підходів до цієї проблеми. Феномен, відомий як апоміксис, дозволяє багатьом диким рослинам створювати насіння, які є точними копіями самих себе.
«Якщо у вас є гібрид, якщо ви можете викликати апоміксис, ви можете садити його щороку», — сказав Хуш.
На кафедрі біології рослин і наук про рослини Каліфорнійського університету в Девісі група під керівництвом професора Венкатесана Сундаресана та доцента Імтіяза Хандая чотири роки тому здійснила апоміксис у рослинах рису, причому приблизно 30 відсотків насіння були клонами.
Використовуючи комерційний гібридний сорт рису, Sundaresan, Khanday та колеги з Франції, Німеччини та Гани продемонстрували, що процес можна підтримувати принаймні протягом трьох поколінь і досягти клональної ефективності 95 відсотків.
«Апоміксис у сільськогосподарських рослинах є об’єктом всесвітніх досліджень протягом понад 30 років, оскільки він може зробити виробництво гібридного насіння доступним для всіх», — сказав Сундаресан.
«Отримане збільшення врожайності може допомогти задовольнити глобальні потреби зростаючого населення без збільшення використання землі, води та добрив до нестійких рівнів».
За словами Сундаресана, результати можуть бути застосовані до інших харчових культур. Зокрема, рис служить генетичним шаблоном для інших зернових культур.
Запровадження нестатевого розмноження через насіння (апоміксис) у види сільськогосподарських культур може революціонізувати сільське господарство, дозволяючи клонально розмножувати гібриди F1 з підвищеною врожайністю та стабільністю. Доведено, що розробка синтетичного апоміксису можлива в інбредному рисі шляхом інактивації трьох генів (MiMe), що призводить до перетворення мейозу в мітоз у лінії, що ектопічно експресує партеногенетичний тригер BABYBOOM1 (BBM1) у яйцеклітинах. Однак лише 10–30% насіння є клоновими. Тут ми показуємо, що синтетичний апоміксис може бути досягнутий у гібриді рису F1 шляхом індукції мутацій MiMe та експресії BBM1 яйцеклітинами за один крок. Ми створюємо гібридні рослини, які дають понад 95% клонового насіння в кількох поколіннях. Клональні апоміктичні рослини зберігають фенотип гібрида F1 протягом наступних поколінь.