Результаты опубликованы в издании Science.

Раньше исследователи могли только сравнивать генетические различия между растениями, но этого не хватало, чтобы объяснить, почему одни сорта дают крупные початки, а другие — больше урожая. Теперь стало ясно: главное — не сами гены, а то, как и когда они включаются в разных клетках.

Александр Маранд, руководитель исследования, объясняет:

Прежде мы просто искали связь между мутациями и внешними признаками. Теперь видим, что всё зависит от регуляции — где, когда и насколько активно работает ген.

Пять лет назад технологии не позволяли изучать гены на уровне отдельных клеток. Но теперь ученые могут «разобрать» растение на части и понять, как каждая клетка влияет на урожайность. Это как если бы раньше мы знали только названия деталей в машине, а теперь разобрались, как они работают вместе.

Что это дает на практике

• Можно точнее предсказывать, как изменения в генах повлияют на урожай.
• Понимание, какие комбинации генов дадут лучший результат — просто сложение эффектов или резкий скачок продуктивности.

Кукуруза изначально росла в тропиках, но со временем приспособилась к умеренному климату. Исследование показало, что ключевые изменения произошли как раз в механизмах регуляции генов. Это знание поможет быстрее создавать сорта для новых условий.

Этот прорыв важен не только для агрономии, но и для фундаментальной науки. Раньше селекция во многом шла методом проб и ошибок: скрещивали растения и отбирали лучшие экземпляры, не понимая до конца, почему они лучше. Теперь мы видим «внутреннюю кухню» — как клетки распределяют ресурсы между початками и стеблем, как реагируют на жару или недостаток воды.

Открытие ускорит создание сортов: вместо 10 лет на полевые испытания можно заранее смоделировать, как изменение гена повлияет на урожай. Особенно критично это в эпоху климатических изменений, когда старые сорта быстро теряют эффективность.

Ранее ученые выяснили, как севооборот помогает адаптироваться к изменениям климата.