水稻祖先“返老还童” “基因密码”今被破解

科研人员创制出能够复现野生稻野草表型的“类野生稻”植株 郜阳 摄

本报讯 （记者 郜阳）很多人没想到，我们日常食用的水稻其实挺“短命”的。从种子到结穗，一年就走完一生，枯黄、死去、再种下一茬。可它的祖先野生稻呢？却能像野草一样匍匐生长，年年岁岁发新芽，开完花还能回头长叶子，仿佛时间对它无效。

这背后，藏着一个“返老还童”的秘密。如今，被上海科学家“撞破”——北京时间今天凌晨，中国科学院分子植物科学卓越创新中心、植物性状形成与塑造全国重点实验室韩斌院士团队和植物高效碳汇重点实验室（中国科学院）王佳伟研究员团队，以封面形式在国际权威学术期刊《科学》（Science）上发表最新成果。研究首次克隆了决定野生稻多年生习性的关键基因EBT1，并阐明了该基因座位表达模式的改变是水稻在驯化过程中由多年生向一年生转变的关键。

EBT1，意为“无尽的分枝与分蘖”，由两个串联排列的微小RNA基因——MIR156B和MIR156C组成。你可以把它想象成植物的“年龄开关”。研究团队发现，在多年生野生稻中，这个基因在种子成熟后被“重新激活”，就像按下了一个“返老还童”的按钮——重新长叶、分枝、生根，进入新一轮的生命循环。这种“成花逆转”现象，正是野生稻能够“永葆青春”、实现无性繁殖的关键。

而在一年生的栽培稻中，这个基因的表达模式却被“锁死”了。开花结穗后，EBT1未被激活，植株走向衰老和死亡。有意思的是，该基因区域在水稻驯化过程中受到人工选择。用大白话讲，当年我们的祖先在把野生稻驯化成栽培稻时，眼睛盯着的是高产、是籽粒饱满、是株型紧凑。于是，野生稻的多年生能力在无意中被“舍弃”了。

找到EBT1后，研究团队又找了“帮手”——已知的两个水稻匍匐基因PROG1和TIG1，成功创制出能够复现野生稻野草表型的“类野生稻”植株。它在海南的田里活了两年，还在长。韩斌说，未来或许可以有“种一次、收多年”的水稻，农民不用年年犁地、年年插秧，水土流失少了，劳动力省了，种子成本降了。在那些条件适合的地方，水稻真的可以年年自己长出来，一年还能收割多季。“目前来看得耕种在长江以南，上海如果是暖冬的话勉强可以，理想的耕地是在贵州、云南。”王佳伟补充说，对于口感这一大家都关心的问题，他认为“长寿基因”的加入并不会影响口感，“理论上任何稻子都可以改良”。当然，距离实现量产，韩斌院士估计还得等上四五年。