在全球粮食安全面临多重挑战的背景下,水稻作为养活世界半数人口的主粮作物,其育种技术突破始终牵动各国科研目光。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌院士与王佳伟研究员领衔的联合团队,经过多年系统研究,首次从446份野生稻资源中锁定决定多年生习性的关键遗传密码。
研究揭示,野生稻W1943品种通过"成花逆转"机制实现生理年龄重置,其腋芽中EBT1基因调控的miR156分子能在开花后重新激活,使植株从生殖生长逆转为营养生长。
这一发现颠覆了传统植物发育理论中miR156随年龄单向递减的认知框架。
基因组分析进一步证实,人类在驯化过程中为追求高产紧凑株型,无意间淘汰了EBT1基因,导致栽培稻丧失多年生特性。
该研究的实践价值在于成功构建"类野生稻"材料,通过聚合EBT1与匍匐生长基因PROG1、TIG1,使试验植株展现出持续分蘖的多年生特征。
据测算,若将该特性导入主栽品种,热带地区水稻种植可减少50%以上的耕作投入,同时缓解连作导致的水土流失问题。
业内专家指出,此项成果标志着我国在作物驯化遗传学研究领域取得领跑优势。
下一步研究将聚焦基因编辑技术与传统育种结合,重点攻克多年生特性与高产、抗逆等农艺性状的协同改良。
农业农村部相关人士表示,该技术路线若实现突破,或将引发水稻生产模式的革命性变革。
一粒稻种的改良,连接着基础科学的突破与粮食安全的现实需求。
此次对野生稻“长寿”机制的破解,提示人们重新审视作物驯化中“得”与“失”的关系:高产与可持续并非必然对立,关键在于以更精细的科学手段把曾经丢失的有益性状找回来、用起来。
面向未来,推动更多原创性基础研究成果加速走向田间地头,将为端牢饭碗、建设绿色农业提供更坚实的科技支撑。