中国科学家克隆野生稻“长寿”基因 “多年生水稻”有望成真

中国科学家历时多年持续研究，首次发现、定位并克隆了决定野生稻多年生习性的关键基因（俗称“长寿”基因），不仅揭开水稻驯化过程中“长寿”基因为何丢失等未解之谜，也让创制“多年生水稻”成为可能。

3月18日，研究团队向媒体科普解读本次重要研究进展，图为韩斌院士作成果介绍。（图片来源：中新社）

中新社报道，这项为水稻品种多年生化改良及再生稻育种提供重要理论依据和基因资源的重要研究成果，由中国科学院分子植物科学卓越创新中心韩斌院士团队、王佳伟研究员团队合作完成，北京时间20日凌晨，相关论文以封面文章在国际学术期刊《科学》上线发表。

韩斌院士介绍，为破解水稻驯化过程中多年生野生稻如何逐渐演化为一年生栽培稻这一未解之谜，研究团队对446份野生稻资源进行系统分析，发现部分野生稻材料与一年生栽培稻不同，其植株在种子成熟后并未衰老死亡，而是以野草状表型和“成花逆转”现象（即开花后出现发育程序的逆转，重新返回营养生长期），呈现出一种无性繁殖的多年生生活习性。

为找到其决定性的“长寿”基因，研究团队以多年生东乡野生稻W1943与一年生栽培稻籼稻广陆矮四号杂交，构建染色体替换系、开展遗传学研究。他们利用精细的图位克隆技术，最终定位并克隆出该“长寿”基因，命名为EBT1，寓意为“无尽的分枝与分蘖”。

3月18日，研究团队向媒体科普解读本次重要研究进展，图为韩斌院士（右）、王佳伟研究员受访后合影。（图片来源：中新社）

王佳伟研究员说，进一步研究发现，EBT1基因座位由两个串联排列的微小RNA（miRNA156）基因（MIR156B和MIR156C）组成。

作为植物的“年龄开关”，miR156基因调控着植物的发育进程。深入分析发现，EBT1基因的突变是导致水稻由多年生“长寿”植物变为一年生“短命”植物的导火索。多年生野生稻长寿的秘密在于发育程序的逆转，即可以从生殖生长（开花结果）逆转为营养生长（长茎、分枝和叶片），从而实现生理学年龄的重置。

至于水稻“长寿”基因的丢失之谜，分析显示，EBT1基因区域在水稻驯化过程中受到人工选择，这意味着人类祖先在水稻驯化过程中，可能在不经意间“丢弃”了野生稻的多年生“长寿”基因。

3月18日，本项研究成功创制出的“类野生稻”植株样本展示，其在海南田间环境中已存活逾两年。（图片来源：中新社）

研究团队将“长寿”基因EBT1与已知两个水稻匍匐基因PROG1和TIG1聚合，成功创制出“类野生稻”植株。该聚合材料具有强大的无性繁殖能力，目前的实验显示，“类野生稻”在海南田间环境中可以存活至少两年。

这一突破也表明，通过杂交育种将野生稻型EBT1等位基因导入栽培稻背景，有望将多年生生长特性重新引入高产栽培稻，为“多年生水稻”育种和“一种多收”的再生稻改良提供宝贵的遗传信息和资源。（完）