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水稻抗寒省肥的“智能基因开关”找到

来源:科技日报 作者:陆成宽 2026年06月29日 09:19

  让水稻既抗冻又省肥,一直是种植户的梦想。如今,这一梦想正变成现实。中国科学院植物研究所种康院士带领的研究团队,在水稻中发现了一种能一箭双雕的“智能基因开关”:它能让水稻在遭遇低温寒害后不仅活下来,还能高效利用氮肥并迅速恢复生长。这一发现为培育“耐寒、高产、省肥”水稻新品种提供了关键策略。相关研究成果近日在线发表于《自然》。

  气候变化让极端天气越来越多,水稻特别怕冷,一场寒流就可能让收成大减。农民常用的应对办法是多施氮肥,帮受冻的水稻尽快发出新枝、恢复生长。水稻从寒害中恢复的本领,究竟是受一套独立的基因调控,还是跟它利用氮的能力紧紧绑在一起?对此,科学界没有系统答案。

  此次研究团队发现,水稻体内有个叫“CHPO”的基因,堪称水稻的“灾后恢复总指挥”。更重要的是,该基因在粳稻和籼稻中拥有不同版本。它的粳稻版本好比给水稻装上了一个“智能开关”:寒潮来袭时,立即调动植株的抗寒能力;天气回暖后,又马上切换到“抢养分、快分蘖”模式,让水稻主动吸收氮肥、长出更多新枝,从而减少对额外施肥的依赖。而它的籼稻版本则没有这个本事。研究还发现,粳稻携带的这种优良版本,在水稻长期驯化过程中被自然选择保留了下来。

  在田间试验中,带有“智能基因开关”的粳稻,无论在哪种施氮水平下,单株产量和氮肥利用效率都明显高出一截,稳产效果显著;而缺少该基因功能的植株,表现则逊色许多。种康认为,这一发现与新机制的阐释不仅具有重要理论意义,而且在培育水稻新品种方面具有潜在应用前景。

(责编:鄢妮)