齐鲁师范学院路小铎团队成功创制高蛋白玉米种质，助力新品种选育

玉米是以淀粉为主要成分的农作物，蛋白质含量较低。路小多团队为何要让玉米获得高蛋白？他们是如何创造高蛋白玉米种质并培育出高蛋白玉米品种的？带着这些疑问，记者走进鲁小朵团队所在的山东省农作物营养强化分子育种工程技术研究中心实验室一探究竟。

在这里，玉米粒是明星。 3名博士、8名硕士负责高蛋白基因克隆、优良基因挖掘、分子标记开发、含有目标高蛋白位点的原始种质资源创建等工作。

数据显示，玉米是我国第一大作物，占粮食总产量的近40%。其中，60%以上的玉米用于生产饲料。可以说，玉米是名副其实的“饲料之王”。

但鲁小朵发现，普通玉米籽粒的蛋白质含量较低，大部分玉米杂交种的蛋白质含量不足8%。因此，生产畜禽饲料时，大豆蛋白是必不可少的。

大豆进口的严重依赖，制约了我国畜禽养殖业的发展。 “普通玉米的蛋白质含量每增加一个百分点，就相当于中国能够减少进口近800万吨大豆。”鲁小朵表示，这意味着发展高蛋白玉米可以大幅降低我国对大豆进口的依赖。

采访中，路小朵向记者展示了一张照片。图片的左半部分是野生玉米。这种玉米的玉米棒子又小又薄，籽粒形状像黑瓜子。卢小朵解释说，在玉米的驯化过程中，人类过度追求产量，导致其蛋白质基因逐渐流失，导致目前玉米平均蛋白质含量下降至8%。

为了提高玉米的蛋白质含量，卢小朵的研究团队从10年前就开始筛选玉米高蛋白供体材料、测定蛋白质含量、进行遗传分析和群体构建。通过实验，研究小组发现野生玉米种子的蛋白质含量高达30%，是现代普通栽培玉米的三倍。这表明野生玉米含有控制高蛋白质含量的关键基因。

2022年，中科院分子植物科学卓越中心卢小朵课题组和吴永瑞课题组从野生玉米中克隆出了控制人工驯化过程中丢失的高蛋白质含量的优秀基因THP9玉米。这一成果使玉米的蛋白质含量从原来的7%-8.5%提高到了14%。

在提高玉米蛋白质含量的研究中，吴永瑞团队负责基础研究，卢小朵团队负责育种。这导致他们多年来奔波于三亚南帆基地、济南基地、北京基地……

团队频繁穿梭于南北基地之间，马不停蹄地进行大规模田间试验，将THP9基因重新导入我国推广面积最大的玉米品种——“正单958”。田间试验得到了可喜的结果：“正单958”不仅籽粒蛋白质含量达到12%以上，而且在不影响产量的情况下，还节省氮肥10%。这是THP9带来的意想不到的惊喜。

找回“丢失”的玉米高蛋白基因后，路小朵团队与合作伙伴成功培育出“优秀一号”。是第一个蛋白质含量达到14%且不影响产量抗性的玉米品种。

如今，玉米粒蛋白质含量14%的目标已经超额完成，但在路小朵的心中，他们还有更高的目标：将玉米的蛋白质含量提高18%甚至22%。

谈及团队接下来的研究，卢小朵透露：“未来我们将提高玉米粒和整株的蛋白质含量，以缓解蛋白质饲料短缺的问题。”