تعتبر الصين أكبر دولة منتجة للأرز، و تعتمد في إنتاجها على الأرز الهجين وهو الأرز الملقح من أبوين مختلفين وراثياً، وقد أدى الاعتماد عليه إلى زيادة الإنتاج حوالي 20% إلى 30%.

و إنتاج الأرز الهجين يقوم على زراعة خطين من الأرز، الأول عقيم والثاني عادي يلعب دور الملقح، ليقوم الملقح بتلقيح الأرز العقيم، مما يجعل الأرز في الخط العقيم هو أرز هجين أكثر إنتاجية وأفضل جودة من الملقح العادي.

كانت المشكلة الأكبر تكمن في فصل الحبوب الهجينة عن العادية، فكان العمل يتم بشكل يدوي و يستغرق وقت كبير لإنجازه لأنه يعتمد على الجهد البشري في تمييز اختلاف الحبوب.

ولمواجهة هذا التحدي باحثون من ثلاث جهات صينية ( الأكاديمية الصينية للعلوم، ومختبر صناعة البذور في هاينان، والمعهد الوطني الصيني لأبحاث الأرز) عملوا على تعديل جيني على الأرز العقيم بحيث يجعل حبوبه أصغر حجماً من الحبوب العادية، وبالتالي يمكن فصلها بسهولة بالغربال الآلي، مما يؤدي إلى تسريع عملية الإنتاج بشكل كبير.

دور الجين GSE3 في تطور الأرز الهجين

اكتشف الباحثون أن الجين GSE3 في الأرز العقيم يسمح بإنشاء أصناف من الأرز ذات أحجام حبوب مختلفة كبيرة أو صغيرة، فقاموا بإجراء تعديلات عليه باستخدام تقنية كريسبر مما جعل حبوبه أصغر حجماً، ويمكن فصلها بطريقة آلية عن حبوب الأرز العادي.

ورغم أن إنتاج حبوب بحجم أقل يقلل كمية الإنتاج لكنه في هذه الحالة قام بزيادتها، إذ قلل المساحات الزراعية للفصل بين الخطين مما زاد الإنتاج في نفس مساحة الأرض.

وقد تبين أن الفرز الألي يحقق جودة تصل إلى 96%، في حين الفرز اليدوي كان يصل إلى جودة فصل 98% وهي نسبة مقبولة جداً بالنظر إلى كمية الجهد الذي توفره والوقت الكبير الذي تختصره.