我国科学家在玉米蛋白含量提升领域取得重大突破,成功从野生玉米中挖掘并聚合两个高蛋白基因,使主栽玉米品种的蛋白含量显著提升。这一成果不仅为减少大豆进口依赖提供了新路径,更在农业领域引发广泛关注。
针对这一难题,由多家科研机构组成的联合团队经过多年攻关,终于取得突破性进展。研究团队发现,野生玉米的蛋白含量是现代玉米的3倍,在不施肥的情况下籽粒蛋白含量可达30%,这表明野生玉米中蕴含着控制高蛋白的优良基因。通过深入研究,团队成功克隆出首个控制玉米高蛋白含量的主效基因,并在此基础上继续挖掘到第二个高蛋白基因。
第二个基因的发现尤为关键。在玉米驯化过程中,由于缺乏针对蛋白含量的定向选择,该基因被不经意间“丢弃”,导致其在现代玉米中的存在频率极低。然而,多年多点的田间试验表明,在不影响产量的前提下,该基因可将自交系的籽粒蛋白含量从10%提升至13%以上。当两个高蛋白基因聚合后,更是展现出协同增效作用,自交系籽粒蛋白含量从10%提升至15%,杂交种郑单958的籽粒蛋白含量也从8.5%提升至12-13%,且产量保持稳定。
这一成果具有显著的经济和社会价值。从养殖端来看,高蛋白玉米在育猪饲料中具有替代50%-100%豆粕的潜力,并可显著降低蛋鸡、肉鸡饲料中豆粕的添加比例,从而大幅降低饲料成本。从种植端来看,每吨高蛋白玉米的收购价比普通玉米高200元,这将显著促进农民增收。
据测算,如果全国饲用玉米蛋白含量能从目前的8%提高到12%以上,相当于减少3000多万吨进口大豆,约占进口大豆总量的三分之一。这将有效缓解我国大豆进口依赖问题,提升农业自主保障能力。
目前,研究团队已精准改良80余个国内玉米主栽品种,亲本蛋白含量有望提升至14%以上。团队负责人表示,下一步将继续深入研究,力争在5年内克隆野生玉米所有高蛋白主效基因,使郑单958亲本自交系籽粒蛋白含量达到20%以上,杂交种达到15%以上,且产量不低于对照。










