Lisägeeni kasvatti riisin satoa jopa 40 prosenttia tavanomaisesta

Ravinteiden imeytymisen voimistaja otettiin kasvin omasta perimästä.

Viljelijä kitkee rikkaruohoja riisipellostaan Mosambikissa.

22.9. 2:00 | Päivitetty 22.9. 2:03

Viljelykasvien käyttö kasvaa maailmassa kovaa vauhtia samaan aikaan, kun tuotantoketju kompastelee.

Sitä koettelevat niin ilmastonmuutos, maaperän köyhtyminen kuin kustannusten kasvu. Kasvinjalostajat ponnistelevat ympäri maailman keksiäkseen, miten satoja saataisiin suurennettua.

Kiinalainen tutkijaryhmä löysi yhden ratkaisun. Kun kasvifysiologi Wenbin Zhou Kiinan maataloustieteellisestä akatemiasta kollegoineen lisäsi riisiin yhden kopion kasvin omasta geenistä, riisin satoisuus kasvoi lähes puolella.

Lisägeeni auttaa kasvia hyödyntämään lannoitetta, voimistamaan yhteyttämistä ja kiihdyttämään kukintaa, ryhmä raportoi Science-tiedelehdessä.

Nyt tunnistettu satobuusteri seulottiin esiin yli sadan säätelygeenin joukosta. Säätelygeenit vaikuttavat toisten geenien toimintaan. Kartoitukseen valittiin riisin ja maissin geenejä, jotka oli jo aiemmin havaittu keskeisiksi yhteyttämiselle.

Typen saanti nelinkertaistui kokeessa.

Zhou työtovereineen istutti riisiä vähätyppiseen maahan ja seurasi, aktivoituuko tutkittavista geeneistä mikään. Ravinneniukkuudesta toimeen yltyvät geenit voisivat näet olla niitä, jotka voimistavat ravinteiden imeytymistä.

Kokeilu tuotti tulosta. Typpipula käynnisti 13 säätelygeeniä. Niistä viisi lisäsi typen ottoa vähintään nelinkertaiseksi.

Seuraavaksi tutkijat tarkastelivat yhtä niistä tarkemmin.

He lisäsivät tämän osdreb1c:ksi nimetyn geenin osaan riisikasveista ja vastaavasti sammuttivat sen toisista. Sitten he tarkkailivat, miten riisit kasvoivat kasvihuoneessa.

Kasvit, joilta geeni oli poistettu , kasvoivat verrokkeja kehnommin. Ylimääräinen kappale samaa geeniä sen sijaan siivitti verson kasvua ja venytti sen juuria pidemmiksi.

Mittaus osoitti, että lisägeenillä varustetut riisit imuroivat tavanomaista enemmän typpeä. Niillä oli myös kolmannes enemmän viherhiukkasia sekä rubisco-entsyymiä, joita tarvitaan yhteyttämisessä.

Kahdesta kolmeen vuotta kestäneet kenttäkokeet vahvistivat, että lisägeeni kasvattaa satoa.

Maanviljelijöiden suosimaan riisilajikkeeseen lisätty geeni suurensi satoa jopa 40 prosenttia tavanomaisesta.

”Todella vaikuttavaa. En olen koskaan nähnyt vastaavaa”, kehuu kasvigeneetikko Matthew Paul maatalouden Rothamsted-tutkimuslaitoksesta Science-tiedelehden verkkosivulla.

Menetelmää voidaan soveltaa muihinkin kasveihin, tutkijat uskovat. Alustavien kokeiden mukaan se toimii myös vehnässä ja lituruohossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 10/2022

Lue lisää: Ruokaa riittäisi kasvavalle ihmiskunnalle, jos kasvit käyttäisivät valoa nykyistä tehokkaammin – Tutkijat yrittävät tehostaa yhteyttämistä geenejä siirtämällä

Lue lisää: Tutkijat pystyvät nyt käden käänteessä luomaan ruokakasveja, joiden jalostamiseen kului aiemmin tuhansia vuosia – EU estää tekniikan hyödyntämisen Euroopassa

Seuraa ja lue artikkeliin liittyviä aiheita

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat