玉米是我国第一大粮食作物，年产量约3亿吨，被誉为“饲料之王”。在畜禽饲料配方结构中，蛋白饲料占比通常为30%，然而我国玉米蛋白含量普遍偏低，仅8%左右，不得不严沉依赖进口豆粕作为蛋白起源。 中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿、王海海团队，结合上海师范大学王文琴团队和四川农业大学黄永财团队，最近成功挖掘和聚合了野生玉米的两个高蛋白基因，将自交系籽粒蛋白含量从10%提升至15%，并将我国推广面积最大的玉米杂交种郑单958的籽粒蛋白含量从8.5%提升至12-13%，全株蛋白含量从7%提升至9%以上，且产量维持不变。该成就于北京功夫2026年6月3日在线颁发于国际权威学术期刊《天然》上。 钻研发现，野生玉米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高达30%，这意味着野生玉米含有节造高蛋白的良好基因。这些基因是什么，在漫长的9000多年驯化中到底产生了什么扭转，能否被挖掘用于提高现代玉米的蛋白含量？ 经过十年攻关，钻研团队2022年率先破解了高度复杂的野生玉米基因组。他们创造了超过10代的遗传资料，提取了超过4万个样本的DNA进行基因型鉴定，对超过2万个样本的蛋白含量进行表型分析，最终从野生玉米中克隆到首个节造玉米高蛋白含量的主效基因，实现了我国玉米主栽种类蛋白含量的初步提升。 为更大幅度提高玉米蛋白含量，他们持续“赶路”，最近又挖掘到第二个高蛋白基因。在玉米驯化过程中由于不足针对蛋白含量的定向选择，该基因被不经意间“抛弃”，导致其在现代玉米中的存在频率仅为2.1%，极度罕见。多年多点的田间试验批注，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。 进一步钻研发现，将这两个高蛋白基因聚合后，展示出前所未有的协同增效作用——自交系籽粒蛋白含量从10%提升至15%，远超单个基因的作用。将这两个基因导入杂交种郑单958后，籽粒蛋白含量从8.5%提升至12-13%，且不影响产量。 第二个玉米高蛋白基因的挖掘不仅补齐了高蛋白玉米育种的“关键拼图”，更为现代玉米的品质“回溯”与精准改进提供了可能。该钻研不仅在理论上揭示了高蛋白玉米形成的分子机造，更在利用层面提出“造就全株高蛋白玉米”的豆粕代替创新蹊径。 算一笔账，我国玉米年产量约3亿吨，若是全国饲用玉米蛋白含量能从目前的8%提高到12%以上，相当于削减3000多万吨进口大豆，约占进口大豆总量的三分之一。 该成就拥有沉要的社会经济价值。在养殖端，高蛋白玉米在育猪饲猜中拥有代替50%-100%豆粕的潜力，并可显著降低蛋鸡、肉鸡饲猜中豆粕的增长比例，大幅降低饲料成本；在种植端，每吨高蛋白玉米的收购价比通常玉米高200元，可显著推进农夫增收。 “CA88指标是，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。”巫永睿说。