我國科學(xué)家成功克隆“長壽基因”：水稻實(shí)現(xiàn)多年生長

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2026-03-20 13:42:46 光明網(wǎng)

經(jīng)過多年研究，我國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)決定野生稻多年生長的關(guān)鍵基因，并在現(xiàn)有栽培稻的基礎(chǔ)上培育出可以一次播種、多年收獲的“長壽水稻”。這意味著未來可能不需要每年插秧也能收獲水稻。這一成果已在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。

傳統(tǒng)水稻在抽穗后葉子會(huì)變黃并枯萎死亡，而“長壽水稻”在抽穗的同時(shí)，下面還不斷分蘗出許多新芽，長出新葉，進(jìn)入新的生長周期，這是“長壽水稻”的主要特點(diǎn)之一。

栽培稻是全球最重要的一年生糧食作物之一，但其祖先普通野生稻是一種多年生、匍匐生長的野草狀植物。中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心的研究團(tuán)隊(duì)通過對446份野生稻資源進(jìn)行系統(tǒng)表型考查，以多年生東鄉(xiāng)野生稻與一年生栽培稻秈稻雜交，通過一系列生物育種技術(shù)，最終定位并克隆到?jīng)Q定野生稻多年生的關(guān)鍵基因。這一發(fā)現(xiàn)將加速未來多年生水稻的創(chuàng)制進(jìn)程。

有趣的是，該基因在野生稻中可以重新被激活，使水稻的生理學(xué)年齡逆轉(zhuǎn)，從老恢復(fù)到幼年?duì)顟B(tài)，相當(dāng)于返老還童。研究團(tuán)隊(duì)通過將“長壽基因”與已知的兩個(gè)水稻匍匐基因聚合，成功創(chuàng)制出看起來像野生稻的新植株，具有強(qiáng)大的無性繁殖能力。在溫暖地區(qū)如海南，這種水稻可以實(shí)現(xiàn)一年內(nèi)多次開花和收獲，甚至跨兩三年時(shí)間保持穩(wěn)定生長。接下來的目標(biāo)是進(jìn)一步提升產(chǎn)量。

野生稻的稻谷瘦長且干癟，呈黑色；而栽培稻則更加飽滿。在水稻上萬年的馴化過程中，雖然變得更加飽滿且具備優(yōu)良性狀，但也丟失了一些特性，如避免鳥類啄食的保護(hù)色和多年生長的能力。研究的初衷是希望將栽培稻也培育成多年生作物，且能夠不斷收割新種子，無需每年播種。

我國大量耕地分布在西南、東北和西北地區(qū)的丘陵山區(qū)，多年生作物非常適合這些低產(chǎn)田場景，將為拓寬我國耕地面積、保障糧食安全提供重要技術(shù)儲(chǔ)備。目前該品種存在營養(yǎng)生長過旺、生殖生長偏弱的問題，表現(xiàn)為葉片多但稻穗少。通過傳統(tǒng)育種手段，預(yù)計(jì)4至5年內(nèi)可培育出性狀優(yōu)良的再生栽培稻。這樣，水稻根系深扎地下，既能防止水土流失，又能像果園一樣每年采摘，適當(dāng)打理即可。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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