据中国科学院消息，我国科学家成功克隆出第二个野生玉米高蛋白主效基因，并将其与首个高蛋白基因聚合，显著提升了玉米籽粒蛋白含量，为减少豆粕依赖、保障饲料蛋白供给提供了新路径。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心等团队成功克隆出第二个高蛋白主效基因THP3-T。研究发现，在九千多年的驯化与现代育种过程中，由于缺乏针对蛋白含量的定向选择，野生玉米中许多优异基因在现代玉米中“丢失”，导致现代玉米蛋白含量普遍偏低。我国年产玉米约3亿吨，若全国饲用玉米蛋白含量能提升4个百分点至12%以上，所增加的蛋白总量相当于3000多万吨大豆。

该基因的挖掘与应用是研究的核心进展。团队通过多年攻关，创制了第二个高蛋白THP3的高世代遗传群体，通过精细定位和图位克隆，挖掘到THP3-T基因。田间试验表明，在不影响产量的前提下，该基因可提高自交系籽粒蛋白含量和全株蛋白含量，并赋予植株氮高效特性。其机理在于，该基因编码氮代谢途径中的核心酶——谷氨酸-草酰乙酸转氨酶1，凭借高酶活性增强氮同化能力。群体遗传学分析显示，该基因的优异变异在现代玉米中非常稀有，存在频率仅为2.1%。

双基因聚合效应显著。研究发现，THP3-T编码的酶与首个高蛋白基因THP9-T编码的天冬酰胺合成酶4，共同构成氮同化的核心代谢中心。两者聚合后，玉米自交系籽粒蛋白含量从10%提升至15%，效果远超单个基因。将这两个基因导入我国推广面积最大的玉米杂交种郑单958后，其籽粒蛋白含量从8.5%提升至12%到13%，全株蛋白含量从7%提升至9%以上，且产量保持稳定。

这项研究在理论上揭示了高蛋白玉米形成的分子机制，并在应用层面提出了豆粕替代新路径。目前，团队已完成80余个国内玉米主栽品种亲本改良，其蛋白含量可提升至14%以上。下一步，团队将探索构建从基因挖掘、种质创制到新型饲料加工的全产业链模式，助力粮食安全与农业新质生产力发展。相关研究成果已发表在《自然》杂志上。

原文：科学家“找”回第二个野生玉米高蛋白基因（来源：中国科学院）