一株打破传统认知的水稻登上了国际顶级学术期刊《科学》的封面——它不仅能在开花结果后“返老还童”，还能持续生长多年。这项由中国科学院分子植物科学卓越创新中心团队完成的突破性研究，揭示了水稻从一年生向多年生演化的关键机制，为全球粮食生产带来新的可能。
水稻作为全球半数人口的主粮，其一年生特性意味着每年都需要重新播种、耕作，不仅耗费大量人力物力，还加剧了水土流失。然而，科学家发现，水稻的野生祖先原本具有多年生特性，只是在人类驯化过程中逐渐丧失了这一能力。研究团队通过对446份野生稻资源的系统分析，发现部分野生稻在完成生殖生长后，其腋芽会萌发新枝，形成新的植株，从而实现生理年龄的重置。
这一现象背后，是一个名为EBT1的基因在发挥作用。研究人员发现，EBT1基因的突变是导致水稻从多年生变为一年生的关键。当这一基因被重新激活时，水稻能够逆转生长程序，在开花后重新进入营养生长期，持续萌发新枝。团队将EBT1基因与两个已知的匍匐生长基因结合，成功培育出匍匐生长的多年生栽培稻，在海南田间试验中，部分植株已存活两年半以上。
在实验室的温室里，这些多年生水稻展现出独特的生长状态。与直立生长的一年生水稻不同，它们匍匐于地面，叶片翠绿，部分植株正在抽穗。更引人注目的是一盆存活两年半的植株，其老叶已泛黄，但新枝仍不断从叶丛间萌发，形成“老树发新芽”的景象。这种无性繁殖能力使水稻无需每年播种，在适宜环境下可自行生长多年。
研究过程中，科学家意外发现了一个熟悉的“老朋友”——miR156基因。这个被称为植物“年龄开关”的基因，此前被认为只在营养生长向生殖生长转变时发挥作用。然而，研究显示，在野生稻中，miR156基因在开花后会被重新激活，帮助植株重置生理年龄。这一发现颠覆了科学界对植物衰老机制的认知，也为作物改良提供了新思路。
这项突破性成果的取得，源于两个团队的紧密合作。韩斌团队长期深耕水稻遗传学与基因组学，曾完成水稻第四号染色体精确测序；王佳伟团队则在植物多年生研究领域取得多项突破，2024年将一年生拟南芥转化为多年生。两个团队优势互补，共同攻克了这一科学难题。
研究背后是科研人员数年的坚守。为观察水稻生长规律，团队成员在海南陵水基地驻守，克服了台风摧毁试验田、试验稻被误当杂草犁掉等困难。当首次拍到miR156基因在开花后重新激活的荧光图像时，所有成员都难掩激动——这正是多年生水稻“返老还童”的核心证据。
这项研究不仅破解了水稻演化的千年谜题，也为农业可持续发展提供了新方向。多年生水稻可减少耕作次数，降低生产成本，特别适合在丘陵和山区推广，有助于减缓水土流失。目前，研究团队正与育种专家合作，筛选兼具多年生特性、高产与优质的水稻品种，预计未来四到五年内可取得重要进展。
这一突破也彰显了学科交叉融合的力量。分子植物科学中心通过构建多学科融合体系，鼓励科研人员开放交流，使原本独立的研究领域相互赋能。过去一年，该中心以第一或通讯作者单位在《细胞》《自然》《科学》三大顶刊发表重要成果13篇，位居全球植物科学研究机构前列，成为国际植物科学领域的重要创新力量。
