中国科学院分子植物科学卓越创新中心的巫永睿研究员带领团队，在玉米高蛋白基因研究领域取得重大突破。继2022年发现首个高蛋白基因THP9-T后，该团队近期成功克隆出第二个主效基因THP3-T。这两个基因的协同作用使自交系玉米籽粒蛋白含量从10%提升至最高15%，我国主栽杂交种"郑单958"的蛋白含量也从8.5%提高到12%-13%，且产量保持稳定。相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》。
玉米是我国最重要的饲料作物，年产量约3亿吨中70%用于饲料生产。由于现有杂交玉米蛋白含量普遍低于8%，饲料行业需大量进口大豆作为补充。若玉米蛋白含量提升4个百分点，每年可减少约3000万吨大豆进口。巫永睿团队的研究为破解我国蛋白饲料粮依赖进口的困境提供了关键技术支撑，目前团队已与新希望、牧原等养殖企业建立合作关系。
研究团队通过十年努力，系统检测了4万余份玉米样本，逐步还原了玉米高蛋白基因的演化图谱。野生玉米祖先大刍草的蛋白含量高达30%，但在近万年驯化过程中，特别是现代育种追求高产的过程中，高蛋白基因逐渐丢失。巫永睿团队从野生玉米中重新挖掘出这两个关键基因，其中THP3-T在现代玉米品种中的出现频率仅为2.1%，属于极其稀有的优质基因资源。
田间试验显示，THP3-T基因可在不降低产量的前提下，将自交系玉米籽粒蛋白含量从10%提升至13%以上，并显著提高全株蛋白含量。即使在氮肥不足的土壤条件下，该基因仍能维持植株的高蛋白特性。更令人振奋的是，THP9-T与THP3-T存在上下游协同关系，二者共同作用可使玉米籽粒蛋白含量突破15%大关。这标志着巫永睿团队设定的"三步走"目标（从8%到10%、15%、20%）已实现第二步。
中国科学院亚热带农业生态研究所的评估表明，高蛋白玉米不仅蛋白含量显著提升，其氨基酸组成也更加全面均衡。蛋鸡饲喂试验显示，使用高蛋白玉米饲料后，蛋鸡采食量减少但产蛋率上升，蛋黄比例增加且蛋壳增厚。电子感官分析证实，鸡蛋的香醇度和鲜味明显增强，苦涩味减弱，在盲评测试中获得消费者高度认可。育肥猪试验则表明，高蛋白玉米可替代50%-100%的豆粕，在蛋鸡和肉鸡饲料中可节约7%-10%的豆粕用量。
该研究得到中国科学院科技先导专项、国家自然科学基金委等多项持续资助，使团队能够长期专注于基础研究到产业应用的全链条创新。分子植物卓越中心专门成立成果转化处，加速技术落地。目前团队已利用分子标记辅助育种技术改良了80余个玉米主栽品种的亲本，并在上海市农委支持下开展更多玉米谱系的高蛋白基因挖掘工作。针对鲜食玉米秸秆蛋白含量低难以利用的问题，团队正通过基因编辑技术培育籽粒低蛋白、植株高蛋白的专用品种，预计两三年内完成育种。
