水稻是全世界最重要的糧食作物之一，但它為何從多年生的野生祖先種演變為今天一年生的栽培品種？日前，這個長期懸而未決的謎題被我國科學家破解。中國科學院分子植物科學卓越創新中心的研究團隊首次成功克隆了決定野生稻多年生習性的關鍵基因，並揭示其在水稻馴化過程中“丟失”的奧秘。

　　我們日常食用的栽培稻屬於一年生植物，播種、生長、結種后便會枯死。然而，它的祖先普通野生稻卻是一種匍匐生長、能多年存活的野草。在漫長的馴化過程中，這種生活習性的轉變機制一直是科學界的未解之謎。中國科學院院士韓斌和中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員王佳偉率領的聯合團隊，對446份野生稻資源進行系統研究。他們發現，一些野生稻植株在結完種子后並不會衰老死亡，而是在莖稈節間的腋芽處萌發新的側枝，並落地生根，仿佛“返老還童”，重新回到營養生長階段，實現無性繁殖和多年生存。

　　通過精細的遺傳學研究，研究團隊利用多年生東鄉野生稻與一年生栽培稻雜交，最終定位並克隆到決定這一多年生特性的關鍵基因，並將其命名為EBT1。該基因由兩個微小RNA基因串聯組成。研究發現，這兩個微小RNA基因就像植物的“年齡開關”，通常在植株長大、開花后就會關閉，推動生命走向終結。但在多年生野生稻中，這個“開關”在開花后竟會在腋芽處被重新打開，讓植株“忘記”年齡，重回生長狀態，不斷萌發新枝。群體遺傳變異分析則揭示，該基因區域在水稻馴化過程中受到強烈的人工選擇。這意味著，在追求高產、株型緊湊等符合人類需求的性狀時，古人可能在無意中“丟棄”了野生稻中控制多年生習性的這個基因。基於這一發現，研究團隊通過將EBT1與另外兩個已知的匍匐生長基因相結合，成功創制出能重現野生稻強大無性繁殖能力的“類野生稻”植株。這種新材料在海南田間試驗中存活了至少兩年。

　　專家表示，這項研究不僅從分子層面闡明水稻生活史演化的奧秘，也為未來培育“一次種植、多次收割”的多年生水稻提供了寶貴的基因資源和全新的育種思路。（記者崔興毅、顏維琦）

　　【新聞背后】

　　一場打破學科壁壘的接力賽

　　這是一場打破學科壁壘的科研接力賽。

　　讓我們將時間指針撥回到幾年前的一次學術交流：彼時，中國科學院分子植物科學卓越創新中心的會議室裡，中國科學院院士韓斌團隊正在展示一批野生稻的“異常”現象。大屏幕上，一些野生稻植株在結完種子后並未枯死，而是從莖稈節間萌發出新枝並落地生根，仿佛“返老還童”。

　　當來自發育生物學家的直覺，撞上來自水稻遺傳學的硬核數據，會發生什麼？“正常情況下，植物開花結果后應該走向衰老，它為什麼能‘回頭’？”坐在台下的中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員王佳偉不禁心生疑問。“這會不會跟植物的年齡調控有關？”隨即，他又脫口而出。

　　這個猜想，讓兩個團隊意識到，這可能不是兩個獨立的問題，而是一塊完整拼圖的兩部分。

　　同在分子植物科學卓越創新中心，兩個實驗室研究路徑卻大相徑庭——韓斌是水稻遺傳學界的“老將”，團隊掌握大量全球野生稻資源，擅長從浩如煙海的遺傳材料中鎖定關鍵基因，並告訴大家“基因在哪兒”﹔王佳偉團隊則是植物發育生物學領域的“探秘者”，他們最想知道“基因怎麼工作”，因此常年追問植物如何感知年齡、如何決定開花衰老。

　　兩個團隊當即決定：“合兵一處！”

　　韓斌團隊負責“尋路”，利用多年生東鄉野生稻與一年生栽培稻雜交，通過精細的圖位克隆技術，一步步縮小包圍圈，最終成功鎖定目標基因區域，並克隆到關鍵基因EBT1。“這個基因居然由兩個串聯排列的微小RNA組成。”看到結果的那一刻，韓斌團隊成員意識到，“接力棒該交給隔壁了”。

　　這時便是王佳偉團隊的“主場”了。他們立即接手，深入探究兩個微小RNA在植物體內的“一舉一動”。結果令人驚喜：兩個微小RNA就像植物的“年齡開關”，通常在植株開花后就會關閉，但在多年生野生稻中，這個“開關”在開花后竟然在腋芽處被重新打開，讓植株“忘記”年齡重回生長狀態，不斷萌發新枝。

　　從基因定位到機制解析，兩支團隊像跑接力賽一樣，完美傳遞著科學的火炬。“如果隻有我們，可能永遠搞不清這個基因怎麼讓水稻‘長壽’。”韓斌團隊成員坦言。“如果隻有我們，可能根本找不到這個基因。”王佳偉笑道。

　　被問及成功合作的秘訣時，雙方不約而同提到了一點——開放的心態。

　　“沒有‘你的材料’‘我的基因’，隻有‘我們的科學問題’！”韓斌如是說。

　　（記者 崔興毅）