Генная инженерия повысила урожайность сельскохозяйственных культур

Крупная научная программа по точному проектированию семян привела к ощутимому росту урожайности и эффективности использования ресурсов, что является значительным шагом в укреплении продовольственной безопасности и устойчивого сельского хозяйства.

Академик Китайской академии наук (CAS) и исследователь Института ботаники Чун Кан представляет результаты исследования на пресс-конференции в Институте генетики и биологии развития CAS в Пекине, 22 декабря 2025 года. [Фото/Xinhua]

Стратегическая приоритетная исследовательская программа CAS «Точное проектирование и селекция семян», запущенная в ноябре 2019 года, выявила ряд ключевых генов, связанных с более высокой урожайностью, улучшенным качеством, более эффективным использованием удобрений и повышенной устойчивостью к болезням и стрессам окружающей среды.

Как сообщил академик Китайской академии наук и главный научный сотрудник программы Ли Цзяян, исследователи разработали 37 пилотных сортов сельскохозяйственных культур и аквакультур, предназначенных для повышения урожайности и качества при одновременном снижении затрат и потерь. Эти сорта были внедрены примерно на 965 000 гектарах сельхозугодий по всей стране.

Программа, проводимая под руководством академии в сотрудничестве с примерно 30 исследовательскими институтами, сосредоточена на основных культурах, таких как рис и пшеница, а также на водных видах. Разработанные сорта позволяют добиться увеличения урожайности на 10–20%, сокращения затрат на удобрения и пестициды на 15–20% или снижения потерь на 15–20%.

«За последние шесть лет мы обнаружили ключевые гены и регуляторные сети, которые обеспечивают высокую урожайность, качество и устойчивость, — сказал Ли Цзяян. — Это позволило нам создать новые сорта, которые показывают лучшие результаты при использовании меньшего количества ресурсов».

Одним из прорывов стало обнаружение ключевого гена, который позволяет рису сохранять стабильную урожайность даже при сокращении использования азотных удобрений на 20–30%.

Академик Китайской академии наук и исследователь её Института ботаники Чун Кан заявил, что открытие гена TCP19, повышающего эффективность использования азота, даёт фермерам возможность снизить затраты и уменьшить загрязнение без ущерба для производства.

В отношении пшеницы исследователи сосредоточились на сокращении потерь, вызванных основными болезнями. Были разработаны новые сорта, позволяющие снизить использование пестицидов и обеспечить урожай. Высокоурожайный сорт пшеницы, устойчивый к фузариозу, «Чжункэ 166», созданный в рамках программы, уже высажен почти на 100 000 гектарах.

Команда под руководством Гао Цайся из Института генетики и биологии развития CAS разработала новый подход к редактированию генома, который преодолевает давний компромисс между устойчивостью к болезням и высокой урожайностью. С помощью этой технологии исследователи создали сорт пшеницы, одновременно устойчивый к мучнистой росе и высокоурожайный. В 2024 году это достижение принесло Китаю первый сертификат биобезопасности на производство и применение основной сельскохозяйственной культуры с отредактированным геномом.

Учёные также вывели новые штаммы серебряного карася, которые быстрее растут, лучше выживают и эффективнее преобразуют корм. Как отметил академик CAS и исследователь Института гидробиологии Гуй Цзяньфан, один из новых кандидатов, «Чжункэ 6», растёт примерно на 25% быстрее, чем предыдущие штаммы.

Глава Бюро науки и технологий устойчивого развития академии Сюэ Цян подчеркнул, что значение программы выходит за рамки простого сохранения резервных семенных ресурсов.

«Будущие усилия в области селекции направлены на создание семян, которые будут не только более урожайными, но и более питательными, водоэкономными и устойчивыми к климатическим стрессам», — сказал он.

Чун Кан добавил, что ключевыми направлениями будущих исследований станут понимание того, как можно более эффективно сочетать множественные признаки, такие как урожайность, качество и устойчивость. Также в приоритете будут улучшение адаптации культур к изменчивости климата и решение проблем, связанных с генетической трансформацией, регенерацией и зависимостью от генотипа.