中国科研团队解码野生稻“再生”基因培育多年生水稻 打开“种一次收多年”新路径

问题——传统水稻生产“年年重来”的成本与约束日益突出 水稻是我国主要口粮作物之一,但现行生产以一年一熟体系为主。常规种植每季都要整地、育秧、移栽或直播,再进行田间管理,用工强度大,机械和能源消耗也高。在一些地区,劳动力减少与结构变化、种植成本上涨、水资源紧张等因素叠加,促使行业加快寻找更省工、更稳产、更环保的替代方案。同时,稻田温室气体排放以及化肥、农药使用带来的生态压力,也让水稻生产面临更高的绿色发展要求。 原因——驯化选择提升产量的同时,“多年生能力”在栽培稻中逐渐弱化 研究显示,植物的多年生性与地下部位再生能力、营养积累以及生长周期调控密切对应的。水稻的野生近缘种中存在多年生类型,具有更强的再生能力和匍匐生长特征,更能适应复杂环境。但长期驯化过程中,人类更倾向于选择高产、整齐、便于管理和收获的性状,导致与多年生再生相关的一些遗传特征在栽培稻中被削弱甚至丢失。要实现“收后再生、连年结实”,关键是从野生种质中找回相关遗传基础,并与现代栽培性状实现兼容。 影响——关键基因定位与性状组合,为多年生栽培体系打开新空间 据科研团队介绍,研究人员系统筛选野生稻资源,锁定了多年生表现稳定的材料,并通过杂交构建遗传群体,结合图位克隆等方法,解析出与再生和生长阶段转换相关的关键基因EBT1。结果表明,该基因可在一定程度上增强水稻收割后的再生能力,促进持续生长。 团队的改良重点也不仅是“延长寿命”,还更把匍匐生长等有利于扎根和稳固的性状纳入组合改良,使植株根系支撑更强、适应性更高,从而提升抗倒伏和田间持续存活能力。田间观察显示,新型材料在一定条件下可跨季存活并实现连续收割,为“种一次、收多季”的栽培模式提供了现实可能。 对策——从实验材料走向生产应用,需系统推进品种化、区域化与配套技术 业内人士指出,多年生水稻要真正进入生产,还需跨越从科研材料到可推广品种的多重门槛:一是产量、米质、抗病虫等综合性状要达到或接近主栽品种水平,避免因追求多年生而影响商品性与稳定性;二是不同生态区在温度、光周期、土壤和水分条件上差异明显,需要开展多点、多年连续试验,明确适区与适种方案;三是配套栽培制度要同步完善,包括留茬高度、养分管理、病虫草害综合防控以及机械收获方式等,降低连作条件下的风险累积;四是种质资源保护与育种创新要共同推进,扩大野生稻资源利用的深度与广度,为原创突破提供更扎实的源头供给。 前景——以更低资源消耗稳住稻米供给,为农业绿色转型提供新路径 从减排与生态效益看,多年生栽培模式有望减少重复翻耕、育秧和移栽等环节,降低燃油消耗和用工投入,并在一定程度上缓解稻田温室气体排放压力。长期存续的根系也可能改善土壤结构、提升固碳潜力。更重要的是,在劳动力紧缺、生产成本上升、极端天气增多的背景下,如果多年生水稻能够实现稳定高产,将为稻米稳产稳供提供更有韧性的技术选择。 也需看到,多年生性状的引入会改变田间生态与管理方式,如何在增产、减排、控病虫与保品质之间取得平衡,仍有赖于持续科研攻关和示范验证。随着基因解析、分子育种和田间评价体系优化,多年生水稻有望成为未来水稻育种的重要方向之一,为农业绿色转型和粮食安全提供更有力的科技支撑。

从野生稻的顽强再生到栽培稻的稳定高产,中国科学家完成的这场“基因寻回”,让多年生水稻从概念走向可验证的育种路径,也重新打开了作物与土地长期共生的想象空间。当传统农耕经验与现代分子育种结合,这场不张扬却深刻的变革,正为更低投入、更可持续的粮食生产写下新的可能。