我国科学家克隆水稻长寿基因;多年生特性重现田间
中国科学家在水稻研究领域取得重大突破;他们成功克隆出决定野生稻多年生特性的关键基因。这一发现以封面形式刊登于国际顶级期刊;标志着多年生水稻育种迈向新阶段。
我国科研团队经过长期攻关;首次定位并克隆了名为EBT1的关键基因;该基因控制野生稻在开花结实后仍能持续分蘖生长的能力。野生稻作为栽培稻的祖先,本具有多年生习性;但在人类驯化过程中;这一特性逐渐丧失。研究揭示;EBT1由两个串联微小RNA基因组成;其在野生稻中可实现生理年龄重置;如同植物的“返老还童”机制;让植株从生殖生长逆转为营养生长;不断产生新芽和新叶。

这一成果源于对大量野生稻资源的系统分析;团队选用多年生东乡野生稻与一年生籼稻进行杂交;通过前沿遗传学技术和图位克隆;精准锁定目标基因。实验显示;将EBT1与已知匍匐生长相关基因聚合后;创制出外观类似野生稻的新植株;其无性繁殖能力显著增强;在温暖地区如海南;可实现跨年度持续生长;多次开花结实。

与传统一年生水稻相比;这种“长寿水稻”在抽穗后不会迅速枯萎;而是基部不断萌发新分蘖;进入新一轮生长周期。这一特点有望改变丘陵山区农业模式;那些坡地和低产田原本不利于年年耕作;多年生作物则能深扎根系;有效固土保水;减少水土流失。同时;农民可减少反复播种、育秧、插秧的劳动投入;实现更可持续的耕作方式。

研究人员指出;当前创制材料虽已展现稳定多年生状态;但仍存在营养生长偏旺、生殖生长相对较弱的现象;稻穗数量有待优化。通过进一步传统育种手段;预计可在几年内培育出综合性状更均衡的品种;产量潜力将得到明显提升。这一技术储备对保障国家粮食安全具有战略意义;尤其适合我国西南、东北、西北等丘陵山区;拓宽有效耕地利用空间。

专家强调;野生稻在驯化中虽丢失部分优良性状;如籽粒饱满度和保护色;但也获得了高产优势。恢复多年生能力并非简单回归野生;而是融合现代育种智慧;让水稻兼具高产与持久生命力。未来;这一方向或推动农业向“果园式”管理转型;像管理果树一样每年采收水稻;为全球粮食生产提供新思路。

团队已在田间验证;聚合材料表现出强大适应性;持续生长能力超出预期。这不仅深化了对植物生活史演化的理解;也为再生稻和多年生作物育种注入新基因资源。随着研究的推进;多年生水稻有望逐步走向大田应用;助力农业绿色转型和可持续发展。

这一突破体现了我国在分子植物科学领域的领先地位;通过重拾祖先基因;为现代农业注入持久活力。展望前景;水稻种植将更高效、更生态;农民负担减轻;粮食安全更有保障。




