我国玉米育种领域实现重大突破,成功克隆出能显著提升玉米籽粒蛋白含量的关键基因。这一成果有望从源头降低养殖业对进口豆粕的依赖,对保障国家粮食安全、提升饲料供应链自主可控能力具有深远意义。

长期以来,我国畜禽饲料所需的蛋白质主要依赖进口大豆加工后的豆粕。作为国内最重要的粮食与饲料原料,当前主流栽培玉米的籽粒蛋白含量仅约8%,难以满足养殖需求。行业测算表明,玉米蛋白含量每提升1个百分点,理论上可等效替代约800万吨进口大豆。因此,培育高蛋白玉米品种被视为破解饲料蛋白缺口、降低进口依赖的关键路径。
从野生玉米中找回“遗失”的高蛋白基因——THP3-T
野生玉米原本蛋白质含量高达30%,但在长达九千余年的人工驯化过程中,大量高蛋白相关关键基因在现代玉米中丢失。科研团队通过构建遗传群体、进行精细基因定位,成功从野生玉米中克隆出名为THP3-T的高蛋白主效基因。该研究成果已于6月3日发表于国际顶级学术期刊《自然》。
双基因聚合实现产量与蛋白含量双提升
此次克隆的THP3-T基因,与团队2022年发现的THP9-T基因形成“双剑合璧”效应。田间实测数据显示,将这两个基因导入国内种植面积最大的玉米品种“郑单958”后,籽粒蛋白含量从8.5%提升至12%-13%,全株蛋白含量突破9%。特别值得关注的是,在蛋白质含量大幅提升的同时,玉米产量保持原有水平,实现了“增产提质两不误”。在一些自交系品种中,籽粒蛋白含量更是从10%跃升至15%,双基因协同增效效应显著。
目前,科研团队已利用分子育种技术,完成了对国内80余个主要玉米亲本品种的改良工作。该育种成果的落地与推广,预计将从源头降低养殖业的豆粕采购量,为持续降低我国大豆对外进口依存度、补齐饲料供应链短板提供强有力的科技支撑。
