问题——一年生水稻为何难以“割后再长” 水稻是全球重要口粮作物，但现有栽培稻多表现为一年生：抽穗结实后植株衰老，生产上需年年整地、育秧或直播。与之形成对照的是普通野生稻等近缘种质常呈多年生、匍匐扩展的野草型特征，部分材料在结实后并不走向衰亡，而能在节间腋芽不断萌发新枝并生根成株，呈现类似“割了一茬还能再长”的持续生长能力。长期以来，野生稻多年生性状的关键开关是什么、驯化过程中为何在栽培稻中消失、能否在现代育种中重新利用，成为制约有关研究与应用的核心问题。 原因——从资源表型到关键基因，锁定“持续分蘖”机制 研究团队首先对数百份野生稻资源开展表型鉴定，发现少数材料在种子成熟后仍能由腋芽持续抽生侧枝，生殖生长结束后局部组织重新进入营养生长状态，形成罕见的“成花逆转”现象。此现象提示：多年生并非简单“寿命延长”，而是由特定组织在特定时期重新获得营养生长能力，从而支撑持续分蘖与无性扩繁。 在此基础上，团队以多年生野生稻材料与一年生栽培稻材料杂交，构建替换系并进行正向遗传学分析，通过精细定位与图位克隆，最终获得控制“持续分枝与分蘖”表型的关键遗传因子EBT1。更研究显示，EBT1并非传统意义上的蛋白编码基因，而与两段串联排列的微小RNA基因密切相关。相关微小RNA在植物发育中常被视为“年龄调控”节点：通常在幼苗期水平较高，随植株发育逐步下降，推动由营养生长转向生殖生长。该研究的重要发现是，在野生稻中，这一“随年龄递减”的表达轨迹可在开花结实后于分蘖节腋芽再次被激活，使腋芽重新具备持续生长和形成新分蘖的能力。 值得关注的是，这种“再激活”并非偶然波动，而与特定表观遗传状态相关。研究提示，野生稻在相应位点具有独特的DNA甲基化模式，可能为其在特定发育阶段实现“重启”提供分子基础。这为理解多年生性状的稳定表达提供了新的解释框架：遗传序列与表观修饰共同塑造了野生稻在生命周期后期仍能维持再生能力的发育程序。 影响——为省工节本、土壤保护与育种创新提供新工具 从产业角度看，若能培育适配生产的多年生或强再生水稻，有望减少耕作和播栽频次，降低劳动力投入与部分生产成本，并在一定程度上减少翻耕带来的土壤扰动与水土流失风险，提升农业系统韧性。尤其在劳动力结构变化、农业机械化转型与绿色发展要求不断提高的背景下，面向“少耕或免耕、少播或免播”的谷物生产模式，具有现实吸引力。 从育种角度看，该研究还提供了一个重要事实：群体遗传分析显示，相关区域在水稻驯化过程中受到强烈人工选择。历史上围绕高产、整齐、株型紧凑、成熟一致等目标的长期选育，可能在无意间降低或剔除了野生稻的多年生再生能力。换言之，“一年生”并不完全是自然必然，而是驯化目标与农业制度共同塑造的结果。如今在确保产量与品质的前提下，利用野生稻优异等位变异“回补”性状短板，为种质创新提供了可操作的方向。 对策——通过基因聚合与性状协同，迈向可用材料 研究团队在解析关键因子的同时，进一步开展性状聚合探索：将EBT1与影响匍匐生长的相关基因组合导入，获得更接近野生形态、具备较强无性繁殖能力的类野生稻材料，并在海南田间条件下实现较长时间持续存活，显示出多年生或准多年生的潜力。这一思路说明了“机制解析—功能验证—材料创制”的完整链条，也说明多年生性状可能需要多个模块协同：既要有发育程序的“再生开关”，也要有适配持续生长与空间扩展的株型基础。 同时，走向生产应用仍需系统工程支撑。一是产量与结实性：持续营养生长与稳定高产之间存在资源分配权衡，需要通过遗传改良与栽培调控实现平衡。二是抗逆性与越冬（或越旱）能力：不同生态区对多年生材料的生存提出不同要求，需评估抗病虫、抗倒伏及逆境适应性。三是机械化适配：多年生或再生型植株的株型、成熟一致性和收获方式需与现有农机体系衔接，形成可复制的生产技术规程。四是生物安全与生态影响评估：持续存活与扩繁能力增强，可能带来田间管理新要求，应完善监测与管理措施。 前景——从“实验材料”到“生产品种”，打开再生稻新想象 业内观点认为，面向未来粮食安全与农业绿色转型，利用野生种质改造栽培稻生命周期，是一条具有前瞻性的育种路线。该研究在分子机制上回答了“野生稻为何能持续分蘖”的关键问题，并以材料创制展示了可行性，为后续在不同遗传背景中导入关键等位变异、构建适配生产的再生型水稻品种打下基础。下一步，若能在多点试验中实现稳产、抗逆与机械化的综合优化，并形成配套栽培制度与管理标准，有望推动再生型水稻从概念走向规模化示范，拓展水稻生产方式的选择空间。
当现代分子生物学重新揭示作物祖先留下的“再生密码”，农业生产也许会迎来新的可能。这项研究不仅呈现了自然进化与人工选择如何共同塑造作物性状，也让“播种一次、收获多年”的设想更接近现实。在粮食安全与生态保护并重的背景下，中国科学家正以分子育种为工具，为更可持续的水稻生产方式提供新的答案。