Zespół badawczy z Chińskiej Akademii Nauk – Hainan Seed Industry Laboratory i China National Rice Research Institute – wprowadził gen, który ułatwia zmechanizowane oddzielanie hybrydowych nasion ryżu. Odkrycie to obiecuje usprawnić obecne pracochłonne metody i znacznie zwiększyć wysiłki hodowlane. Kluczowym czynnikiem tego przełomu jest odkrycie genu GSE3, który pozwala naukowcom tworzyć odmiany ryżu zarówno o mniejszych, jak i większych ziarnach. Ta modyfikacja genetyczna upraszcza proces mechanicznego oddzielania nasion hybrydowych od reszty zbiorów przy użyciu podstawowych technik przesiewania. – Ryż hybrydowy w znacznym stopniu przyczynia się do bezpieczeństwa żywnościowego, ale ręczny i pracochłonny proces produkcji nasion ogranicza jego w pełni zmechanizowaną uprawę – podkreślają naukowcy. 

Zespół przeprowadził testy polowe, które wykazały, że linie ryżu wyposażone w gen GSE3 nie wpłynęły negatywnie na liczbę nasion hybrydowych, w rzeczywistości zaobserwowano nawet znaczny wzrost – 21%-38%.  Odkrycie to podkreśla potencjał GSE3 w zwiększaniu wydajności i produktywności produkcji ryżu hybrydowego. Chiny, lider w jego uprawie, uzyskały znacznie wyższe plony dzięki zastosowaniu metody hybrydyzacji. W ciągu ostatnich dziesięcioleci ryż hybrydowy zwiększył swoje plony o 20%-30%, wpływając pozytywnie na globalne bezpieczeństwo żywnościowe. – Linia restorer musi być uprawiana w pobliżu męskiej linii sterylnej w oddzielnych rzędach, aby zapewnić wystarczającą ilość pyłku do hybrydyzacji. W celu uniknięcia zanieczyszczenia przed zbiorem nasion hybrydowych usuwa się je ręcznie – wyjaśniają naukowcy, zauważając obecną nieskuteczność tej metody. Przełom polega na skrzyżowaniu „superhybrydowego” ryżu Tianyouhuazhan (TYHZ) z odmianą Xiaoligeng dla stworzenia męskiej sterylnej linii (XQA) o mniejszym rozmiarze ziarna, ułatwionym przez gen GSE3. Linia ta jest następnie łączona z linią przywracającą duże ziarna (DHZ), umożliwiając mechaniczne oddzielenie nasion hybrydowych od większych nasion. Po dokładnych testach zespół osiągnął 96% czystość nasion hybrydowych przy użyciu podstawowego sita, spełniając wymagania komercyjne.

Metoda ta stanowi realną alternatywę dla tradycyjnych ręcznych technik separacji, które zazwyczaj osiągają czystość od 96% do 98%. Ponadto naukowcy zastosowali technologię edycji genów CRISPR-Cas9, aby usprawnić integrację GSE3 z liniami ryżu, pokonując konwencjonalne wyzwania hodowlane. Metoda ta przyspiesza uprawę i może rozszerzyć zastosowanie GSE3 na inne uprawy, rewolucjonizując produkcję nasion hybrydowych w rolnictwie. – Badania te stanowią znaczący krok w kierunku w pełni zmechanizowanej hodowli ryżu hybrydowego – podsumowuje zespół, akcentując transformacyjny wpływ ich odkryć na globalne praktyki rolnicze.