La edición genética de genes de tamaño pequeño de grano ideal permite el cultivo de arroz híbrido totalmente mecanizado

Tianyouhuazhan (TYHZ) es una variedad de arroz híbrido de élite que se ha cultivado ampliamente en China durante décadas. Tianfeng A (TFA), Tianfeng B (TFB) y Huazhan (HZ) son líneas masculinas estériles, mantenimiento y restauradores de TYHZ, respectivamente. Los investigadores cruzaron TFB con varias variedades de arroz de grano pequeño y criaron con éxito una línea ideal de mantenimiento de grano pequeño Xiaoqiao B (XQB) y su correspondiente nueva línea masculina estéril, Xiaoqiao A (XQA).

Además, se cruzó una variedad índica de grano grande Kuangsijiadi con la línea restauradora HZ para crear la línea restauradora de grano grande Da Huazhan (DHZ). Las pruebas de campo demostraron que la combinación del restaurador masculino estéril XQA-DHZ permitió la producción de arroz híbrido totalmente mecanizada, aumentó la cantidad de semillas híbridas y no afectó el rendimiento del arroz híbrido.

Los investigadores identificaron que el gen GSE3 es responsable del fenotipo de grano pequeño en XQA y XQB. Al mismo tiempo, realizaron una prueba de mutagénesis a gran escala para identificar genes para el cultivo de líneas masculinas estériles ideales y aisladas de grano pequeño. m238, un mutante con granos pequeños y mayor número de granos sin comprometer otras características agronómicas. Un análisis más detallado mostró que m238 era un nuevo alelo de GSE3.

Suscríbase al boletín Daily Dose y reciba todas las mañanas las mejores noticias científicas de toda la Web directamente en su bandeja de entrada. Es fácil como el domingo por la mañana.

Además, realizaron la edición del genoma del gen GSE3 en sistemas de arroz híbridos de tres y dos líneas utilizando la tecnología CRISPR-Cas9, lo que dio como resultado una producción de semillas híbridas totalmente mecanizada y un aumento considerable del número de semillas híbridas. También descubrieron que GSE3 codifica una proteína similar a la N-acetiltransferasa relacionada con GCN5 que afecta los niveles de acetilación de histonas. GSE3 es reclutado por el factor de transcripción GS2 para los promotores de sus genes de tamaño de grano corregulados e influye en el estado de acetilación de histonas de sus genes corregulados, regulando así el tamaño de grano.

Este estudio explica que la producción mecanizada de semillas híbridas se puede lograr para algunas variedades de arroz híbrido de élite solo editando el gen GSE3 en líneas masculinas estériles cuando la diferencia de espesor de grano entre las líneas restauradoras y las líneas masculinas estériles es relativamente grande. Para otras variedades de arroz híbrido de élite, la producción mecanizada de semillas híbridas se puede lograr editando el gen GSE3 en líneas androestériles y el gen GS2 de grano grande u otros genes de grano de gran tamaño en las líneas del restaurador. Sugiere una nueva perspectiva para la producción mecanizada de semillas híbridas en otros cultivos importantes.

CRÉDITO DE LA IMAGEN: IGDB

Si disfrutas el contenido que creamos y te gustaría apoyarnos, ¡considera convertirte en patrocinador de Patreon! Al unirse a nuestra comunidad, obtiene acceso a ventajas exclusivas, como acceso temprano a nuestro contenido más reciente, actualizaciones entre bastidores y la posibilidad de enviar preguntas y sugerir temas que cubrimos. Su apoyo nos permitirá continuar creando contenido de alta calidad y llegar a una audiencia más amplia.

¡Únase a nosotros en Patreon hoy y trabajemos juntos para crear más contenido sorprendente! https://www.patreon.com/ScientificInquirer