解碼作物「生存智慧」 為糧食安全築牢科技根基

 【中新社上海七月七日電】(楊海燕 馬佳佳)極端高溫下水稻產量能否不減反增?稻田能否像割韭菜一樣「一種多收」?玉米能否既高產又高蛋白?記者七日在中國科學院分子植物科學卓越創新中心找到了答案。該中心的科研人員,從基因源頭出發,以創新思維深度解碼作物的「生存智慧」,為糧食安全築牢科技根基。

 面對全球氣候變暖導致的極端高溫與鹽碱危害加劇,中國科學院院士林鴻宣帶領團隊長期深耕水稻抗逆與產量基因挖掘。早在二十年前高溫威脅尚未突顯時,該團隊便前瞻性佈局耐熱基因挖掘,並於二0一五年率先克隆出首個水稻耐熱QTL基因TT1,實現「從0到一」的突破。

 如今,他們已系統破解了水稻感知熱信號的「雙重解碼」機制,克隆出TT2、TT3等多個關鍵耐熱基因。值得注意的是,將耐熱基因DGK7與TT2聚合導入優良品種後,在高溫脅迫下水稻可實現增產約一倍的穩產效果。

 針對半矮秆品種抗逆性低的難題,團隊還提出精準調控赤黴素至中等水平的新概念,被譽為作物育種領域的「范式轉變」。

 不僅著眼于「救急」,更致力於「長遠」。在水稻種植領域,科研人員致力於尋找「一次栽培,年年收穫」的永續方案。

 中國科學院院士韓斌團隊通過挖掘野生稻的「長壽」奧秘,成功克隆出控制水稻多年生性狀的基因EBT1。該基因能讓野生稻在開花結果後逆轉發育,重新回歸幼年營養生長狀態。研究發現,現代栽培稻在追求高產的馴化過程中,無意間「丟棄」了這一寶貴基因。這項發現意味著未來稻田有望像果園一樣實現「一種多收」,通過雜交育種將EBT1導入現有品種,可為再生稻改良提供關鍵遺傳資源,大幅降低耕作成本與勞動力投入。◇