中國(guó)青年報(bào)客戶端上海3月20日電（中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 王燁捷）有沒有一種水稻，可以免去農(nóng)民每年耕地再播種的苦惱？記者今天從中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心獲悉，該中心植物性狀形成與塑造全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓斌院士團(tuán)隊(duì)和植物高效碳匯重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)科學(xué)院）王佳偉研究員團(tuán)隊(duì)在世界范圍內(nèi)首次克隆了決定野生稻多年生習(xí)性的關(guān)鍵基因EBT1，并闡明了該基因座位表達(dá)模式的改變是水稻在馴化過程中由多年生向一年生轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。研究成果的論文以封面形式發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）上。

文章發(fā)表在《Science》上的封面圖。

很多人不知道，目前我們常見的水稻其實(shí)是一種栽培稻，它是全球最重要的一年生糧食作物之一。它的特點(diǎn)是——一年生、直立生長(zhǎng)，具有黃色穎殼、不落粒。除了“一年生”，其他特性幾乎都是它的優(yōu)點(diǎn)?！耙荒晟币馕吨@種水稻需要農(nóng)民每年耕種，收獲一茬后，還要重新耕地和播種。

但它的祖先野生稻卻是一種“多年生”的植物。它不需要反復(fù)多次耕種，收獲一茬后還能自己再長(zhǎng)一茬，循環(huán)往復(fù)。不過，野生稻是匍匐雜亂生長(zhǎng)，具有黑色穎殼，且容易落粒。

如果能把野生稻中的“多年生”特性“借”給栽培稻，那么農(nóng)民就不用每年耕種、播種，還能收獲到優(yōu)質(zhì)的水稻，農(nóng)田也能得到“休息”減緩水土流失。然而，培育這種能讓農(nóng)田更像長(zhǎng)效果園的多年生谷物，困難重重。2018年，曾有中國(guó)的研究人員推出這種可以連續(xù)收獲數(shù)年的水稻品種，但該品種的培育采用傳統(tǒng)育種手段，花了約20年時(shí)間。掌握不了“多年生”基因，改造所需的時(shí)間成本幾乎不可接受。

韓斌、王佳偉團(tuán)隊(duì)決定一試，找到?jīng)Q定該多年生表型的關(guān)鍵基因。研究團(tuán)隊(duì)以多年生東鄉(xiāng)野生稻W(wǎng)1943（野生稻的一種）與一年生栽培稻秈稻廣陸矮四號(hào)（GLA4）雜交，構(gòu)建染色體替換系，開展了正向遺傳學(xué)研究。利用精細(xì)的圖位克隆技術(shù)，最終定位并克隆到該基因，命名為Endless Branches and Tillers 1（EBT1），意為“無(wú)盡的分枝與分蘗”。研究發(fā)現(xiàn)，該基因座位由兩個(gè)串聯(lián)排列的微小RNA基因——MIR156B和MIR156C組成。

合作團(tuán)隊(duì)在討論課題進(jìn)展情況，從左至右依次是：王佳偉、韓斌、戴冰馨、呂丹鳳。受訪團(tuán)隊(duì)供圖

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，野生稻MIR156B和MIR156C會(huì)在開花后分蘗節(jié)的腋芽中重新被激活?！熬拖裥稳萑祟惙道线€童一樣，這兩個(gè)基因就是野生稻返老還童的開關(guān)。”韓斌說，這種表達(dá)狀態(tài)的重啟或重置，使得腋芽能夠出現(xiàn)發(fā)育程序的逆轉(zhuǎn)，恢復(fù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)能力，不斷產(chǎn)生新的分蘗，從而呈現(xiàn)出“無(wú)性繁殖”的發(fā)育模式。進(jìn)一步深入分析發(fā)現(xiàn)，這一獨(dú)特的重啟現(xiàn)象與野生稻EBT1（MIR156B和MIR156C）基因座位的表觀修飾狀態(tài)密切相關(guān)。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)通過將EBT1與已知的兩個(gè)水稻匍匐基因PROG1和TIG1聚合，成功創(chuàng)制出能夠復(fù)現(xiàn)野生稻野草表型的“類野生稻”植株。他們把這種植株放在位于海南陵水的繁育基地養(yǎng)殖，結(jié)果顯示，該聚合材料具有強(qiáng)大的無(wú)性繁殖能力，目前已在海南田間環(huán)境中存活超過兩年。

韓斌告訴記者，這種“類野生稻”植株暫時(shí)還在實(shí)驗(yàn)階段，后續(xù)還要試驗(yàn)不同的生態(tài)型和材料，同時(shí)匹配其他相關(guān)基因，再進(jìn)行篩選。

王佳偉認(rèn)為，這種“多年生”的水稻相比長(zhǎng)江中下游平原和東北平原，更適合耕種在貴州、云南、福建的丘陵山地，“并不是說有了多年生的作物就不做一年生的了，只是在不同的場(chǎng)景下去使用”。

來源：中國(guó)青年報(bào)客戶端