新華社上海11月17日電（記者張建松）“玉米的祖先”——野生玉米，名叫“大芻草”，經過9000多年人工馴化，被改造成現代玉米，成為世界上最高產的農作物之一。
經過長達10年不懈努力，我國科學家從野生玉米“大芻草”中，成功找回玉米人工馴化過程中丟失的、一個控制高蛋白含量的優良基因THP9，克隆出來并正在申請專利。
野生玉米“大芻草”和現代栽培玉米對比。（中科院分子植物科學卓越創新中心供圖）
這項研究由中國科學院分子植物科學卓越創新中心巫永睿研究員和上海師范大學王文琴教授夫婦合作，并帶領黃永財、王海海、朱一棟等團隊成員共同完成。17日，國際權威學術期刊《自然》雜志發表了相關研究論文。
據巫永睿介紹，提高玉米蛋白含量是保障國家糧食安全的重大戰略需求，也是保障我國畜禽養殖業和飼料加工業健康發展的重要途徑之一。與現代玉米相比，野生玉米的蛋白含量高3倍，但控制玉米總蛋白含量的關鍵基因一直沒有找到。
研究團隊經過艱苦攻關，破解了高度復雜的野生玉米基因組。通過在上海、海南、哈爾濱三地進行種植實驗，構建了十代遺傳群體；提取了超過4萬個樣本的DNA進行基因型鑒定，測定了超過2萬個樣本的蛋白含量進行表型分析，進行了3次大規模高蛋白遺傳群體的測序以及精細的圖位克隆。最終，從野生玉米中找到并克隆出首個控制玉米高蛋白含量的優良基因THP9，并經過深入分析揭示了其機理。
研究團隊還在三亞開展了大規模田間試驗，將野生玉米高蛋白基因THP9雜交導入我國推廣面積最大的玉米品種中，結果顯示雜交種籽粒的蛋白含量提高了12.7%。
業內專家認為，這項研究成功找到的野生玉米高蛋白基因THP9，有利于現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”的遺傳變異引入優質作物的潛力，為確保我國糧食安全和重要農產品有效供給、促進農業可持續發展，提供了新的解決方案。
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