“丢失”的野生玉米基因被成功找回

本报上海6月4日电 记者颜维琦、崔兴毅、周洪双、李晓东  4日从中国科学院等单位获悉，我国科学家成功找回第二个来自野生玉米的高蛋白基因，并将两个高蛋白基因聚合，在不影响产量的前提下，将玉米籽粒蛋白含量大幅提升。这一突破为破解饲料蛋白依赖进口大豆的难题提供了全新路径。

玉米是我国第一大粮食作物，但普通玉米籽粒蛋白含量仅8%左右，饲料蛋白高度依赖进口豆粕。2022年，中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿团队从野生玉米中首次克隆出高蛋白基因THP9-T。此后，巫永睿、王海海团队联合上海师范大学王文琴团队和四川农业大学黄永财团队持续攻关，又克隆出第二个高蛋白主效基因THP3-T。

新发现的THP3-T编码氮代谢关键酶，能显著增强玉米的氮同化能力，多年田间试验证实，该基因在不影响产量的前提下，可将自交系籽粒蛋白含量从10%提升至13%以上，同时提高全株蛋白含量和低氮条件下的氮高效特性。研究发现，这一优异基因在玉米驯化中被无意“丢弃”，在现代玉米中仅存于约2.1%的材料中。

将THP3-T与THP9-T聚合后，二者展现出明显的协同效应：自交系籽粒蛋白含量从10%跃升至15%;导入我国推广面积最大的玉米杂交种“郑单958”后，籽粒蛋白含量从8.5%提高到12%至13%，全株蛋白含量从7%提高到9%以上，且产量稳定。

据测算，我国玉米蛋白含量每提高1个百分点，相当于增加约800万吨进口大豆的蛋白供给。若全国饲用玉米蛋白含量提升4个百分点达到12%以上，新增蛋白总量相当于3000多万吨进口大豆，约占我国大豆年进口量的30%。目前，研究团队已利用分子标记辅助育种技术，精准改良了80余个国内主栽品种的亲本，改良后亲本蛋白含量可达14%以上。

此外，高蛋白玉米在育肥猪饲料中可替代50%至100%的豆粕，并能显著降低蛋鸡、肉鸡饲料的豆粕添加比例，同时每吨收购价比普通玉米高出约200元，有望大幅降低饲料成本，促进农民增收。