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上海科学家8年攻关:为水稻找回“长寿密码”,未来种一次或可收多年

   时间:2026-03-20 09:02:21 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

传统栽培稻作为一年生作物,农民每年都要经历播种、插秧、收割的繁重劳作。这种种植模式不仅耗费大量人力,在南方梯田、坡地等特殊地形还容易造成水土流失。如今,上海科研团队通过基因技术让水稻突破"一年生"的生物学限制,成功培育出能连续多年结果的多年生水稻品种,这项突破性成果登上国际顶级学术期刊《科学》封面。

中国科学院分子植物卓越中心的研究团队发现,野生水稻原本具备多年生特性,其分蘖节腋芽能在开花后重新进入营养生长阶段。但经过数千年驯化,栽培稻逐渐丧失了这种能力。研究团队通过对比分析,锁定两个串联排列的小RNA基因——MIR156B和MIR156C,这两个基因如同植物年龄的"开关控制器",随着植物生长其表达量逐渐降低,促使植物从营养生长转向生殖生长。

科研人员创造性地将野生稻的匍匐生长基因与"年龄开关"基因进行聚合改良。在海南的田间试验中,新培育的水稻品种不仅呈现出匍匐生长的野生特性,更在两年内连续完成三次生长周期,每次都能正常结出稻穗。这种水稻的根系比传统品种深入土壤30%以上,有效增强了水土保持能力,同时将更多碳元素固定在土壤中。

在人工气候室内,研究人员展示了从海南移栽的试验植株。这些水稻完全贴地生长,稻穗仅略微上扬,与传统直立生长的栽培稻形成鲜明对比。其中一株试验苗已持续生长两年,期间经历多次收割仍保持旺盛生命力。科研人员正通过杂交技术进一步提升其产量,目前单株已能同时抽出多支稻穗。

这项突破带来的农业变革潜力巨大。在南方山区,多年生水稻可减少80%的翻耕作业,每亩每年节省人工成本约500元。更关键的是,连续生长模式使水稻根系持续发育,在坡地种植时能有效拦截雨水冲刷,试验数据显示水土流失量降低65%以上。研究团队设想,未来稻田可能演变为"智能果园",配套农业机器人可直接采摘成熟稻穗。

该研究历时八年完成,期间得到多个科研团队的协同支持。分子植物卓越中心通过构建跨学科合作平台,整合了基因编辑、结构生物学、植物生理等多个领域的研究力量。当研究团队需要解析特定蛋白结构时,结构生物学专家团队仅用两周就完成技术攻关;需要野生稻材料时,相关院士立即开放了自己的种质资源库。这种高效协作模式使中心近两年在国际顶级期刊发表论文数量增长近一倍。

目前,科研团队正在建立多年生水稻的配套栽培技术体系,重点解决越冬管理和病虫害防控问题。初步测算显示,虽然多年生水稻当前单产比传统品种低15%-20%,但综合考虑节省的农资、人工成本以及生态效益,其综合收益可提升30%以上。这项技术若能大面积推广,将为我国粮食安全提供新的保障路径。

 
 
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