春耕插秧、秋收稻谷,是千百年来水稻种植的固定模式,如今这一传统被我国科学家彻底打破。近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌院士团队与王佳伟研究员团队历经多年攻关,成功培育出多年生“长寿水稻”,实现水稻“一次播种、多年收获”的突破,不仅破解了水稻驯化史上的百年谜题,更为全球粮食安全提供了中国方案。
水稻是全球最重要的粮食作物之一,养活了世界近半数人口,但传统栽培稻均为一年生作物,每年都需要重复育秧、插秧、耕田等工序,耗时耗力还增加种植成本。科研团队研究发现,现代栽培稻的祖先普通野生稻,原本是多年生草本植物,具备“割了再长、连年存活”的特性,在漫长的驯化过程中,人类为追求高产和紧凑株型,无意中丢失了控制水稻多年生习性的关键基因,让水稻逐渐变成了一年生作物。
为找回水稻的“长寿”天赋,科研团队耗时数年开展系统性研究,对数百份野生稻资源进行精准筛查,通过杂交构建染色体替换系,运用图位克隆技术,首次成功克隆出决定野生稻多年生习性的关键基因EBT1,彻底阐明了水稻从多年生向一年生转变的分子机制。这一核心突破,相当于找到了开启水稻“长寿模式”的钥匙,让栽培稻重拾连年生长的能力。
在此基础上,科研团队将多年生关键基因与匍匐生长基因聚合,成功创制出兼具野生稻顽强生命力和栽培稻优良性状的“类野生稻”植株,也就是多年生长寿水稻。田间试验数据显示,这款新型水稻具备强大的无性繁殖能力,在海南等适宜气候环境下,可连续存活并收获至少两年,实现“一种多收”,大幅减少田间劳作频次。
相较于传统水稻,多年生长寿水稻的优势十分突出。一方面,省去每年育秧、移栽、翻耕等环节,大幅降低劳动力投入和农资成本,减轻农民种植负担;另一方面,减少土地翻耕次数能有效保护土壤结构,降低水土流失风险,助力农业绿色可持续发展。同时,该研究成果填补了水稻多年生育种的技术空白,为后续培育更高产、更耐逆的多年生水稻品种奠定了坚实基础。
目前,该研究成果已在国际顶尖学术期刊《科学》以封面形式发表,获得全球科研界高度认可。从杂交水稻到多年生长寿水稻,我国水稻科研领域再攀高峰,不仅延续了保障粮食安全的科研初心,更推动水稻种植模式迈向轻量化、高效化新阶段。未来,随着品种优化和推广应用,多年生长寿水稻有望走进千家万户的农田,用科技力量守护大国粮仓,让水稻种植更省心、粮食供给更稳固。
业内专家表示,多年生长寿水稻的培育成功,是水稻育种史上的里程碑事件。它不仅改写了水稻的生长周期,更探索出粮食增产与生态保护协同发展的新路径,彰显了我国在农业生物技术领域的领先实力,为全球水稻种植产业升级提供了宝贵的中国智慧。