大麦种子休眠期的长短，看似是微小的生物学特性，实则对全球农业产生着深远影响。若休眠期过短，种子易在穗上提前发芽，导致收成锐减；若休眠期过长，又可能延误播种时机，影响出苗整齐度。这一难题长期困扰着农业领域，每年因种子休眠问题造成的全球经济损失高达数十亿美元。
近日，一项由多国科研团队联合完成的研究取得了突破性进展。中国科学院青藏高原研究所古生态与人类适应团队与全球数十家顶尖科研机构合作，成功找到了控制大麦种子休眠时长的关键基因——MKK3。该基因如同种子内部的“生物钟”，直接决定其休眠期的长短。
研究显示，不同地区的大麦品种在MKK3基因的表达上存在显著差异，这种差异源于当地气候条件和人类需求的长期选择。例如，东亚地区的大麦品种因MKK3基因活性较低，种子休眠期较长，这一特性使其能够有效避免收获季遭遇连阴雨天气时在穗上发芽的风险。
相比之下，北欧地区用于酿造啤酒的大麦品种则呈现出“浅眠”特征。这些品种的MKK3基因活性较高，种子休眠期较短，能够快速均匀发芽，满足啤酒酿造对原料品质的要求。为防止穗上发芽，当地古人曾采用提前收获、烟熏干燥等传统方法进行保存。
在青藏高原，青稞作为主要粮食作物，其MKK3基因活性达到最强，种子休眠期几乎可以忽略不计。这种特性使其能够适应高寒气候，在未完全成熟时即可收获，并通过风干、焙炒等方式保存。播种后，青稞种子能迅速发芽，为高原农业提供了重要保障。
科研人员指出，气候条件和人类需求是推动大麦品种演化的主要驱动力。通过调整MKK3基因的拷贝数或进行单碱基编辑，科学家可以像调节闹钟一样精准控制种子休眠期。这一发现为培育适应不同气候条件的大麦新品种提供了技术支撑，有助于应对极端天气对农业生产带来的挑战，进一步保障全球粮食安全。
