2026年3月19日，中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心韓斌院士團(tuán)隊(duì)與王佳偉研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)的成果，在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Science》正式發(fā)表，并被選為當(dāng)期封面論文。

研究團(tuán)隊(duì)首次克隆了決定野生稻多年生生活習(xí)性的關(guān)鍵基因——EBT1（Endless Branches and Tillers 1），并闡明了該基因座位表達(dá)模式的改變，正是水稻在馴化過(guò)程中由多年生向一年生轉(zhuǎn)變的核心機(jī)制。

論文標(biāo)題簡(jiǎn)潔而意味深長(zhǎng)：Resetting of a tandem microRNA156 enables vegetative perennial growth in rice（串聯(lián)miRNA156的重置使水稻獲得營(yíng)養(yǎng)體多年生生長(zhǎng)能力）。

"Resetting"——重置，這個(gè)詞道破了天機(jī)。野生稻的多年生并非擁有栽培稻所不具備的特殊基因，而是同一個(gè)基因位點(diǎn)，在開花后能否"重啟"表達(dá)。

野生稻的秘密：會(huì)"逆生長(zhǎng)"的植物

在稻田的角落，野生稻依然保持著它原始的模樣：匍匐在地，分蘗叢生，開花后不會(huì)整株枯死，而是繼續(xù)抽出新芽，進(jìn)入下一輪生命周期。

這種多年生特性，曾讓野生稻在漫長(zhǎng)的進(jìn)化史中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。但約一萬(wàn)年前，當(dāng)人類開始馴化水稻時(shí)，情況發(fā)生了改變。為了獲得更高的產(chǎn)量和更整齊的收獲期，古人無(wú)意中選擇了那些成熟后統(tǒng)一枯死的植株——一年生的特性由此被固定下來(lái)。

馴化，是一場(chǎng)關(guān)于生存策略的取舍。

中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心韓斌院士團(tuán)隊(duì)與王佳偉研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，野生稻之所以能保持多年生，關(guān)鍵在于一種名為miR156的小分子RNA。這種分子就像植物體內(nèi)的"青春維持因子"，能夠讓開花后的植株"返老還童"，重新啟動(dòng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。

關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：EBT1基因——多年生的"開關(guān)"

研究團(tuán)隊(duì)從446份多年生野生稻材料入手，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，終于鎖定了一個(gè)決定性基因位點(diǎn)，并將其命名為EBT1（Endless Branches and Tillers 1，無(wú)盡分枝與分蘗）。

這個(gè)基因座由兩個(gè)串聯(lián)排列的微小RNA基因MIR156B和MIR156C組成。在野生稻中，EBT1在開花后會(huì)在分蘗芽中"重新激活"，讓植株繼續(xù)保持旺盛的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)能力。

問(wèn)題的關(guān)鍵在于表觀遺傳調(diào)控。

研究發(fā)現(xiàn)，野生稻的EBT1基因區(qū)域具有獨(dú)特的染色質(zhì)狀態(tài)：染色質(zhì)更加開放，同時(shí)抑制性標(biāo)記H3K27me3顯著減少。這種表觀遺傳"印記"讓MIR156BC在開花后能夠"重置"表達(dá)，而栽培稻則失去了這種能力。

換句話說(shuō)，水稻從多年生變?yōu)橐荒晟皇且驗(yàn)榛虮旧淼母淖?，而是因?yàn)?strong>基因表達(dá)調(diào)控模式的轉(zhuǎn)變。

從實(shí)驗(yàn)室到田間：讓栽培稻"活"過(guò)兩年

發(fā)現(xiàn)原理只是第一步，真正的挑戰(zhàn)在于應(yīng)用。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：他們將EBT1基因與兩個(gè)已知的匍匐生長(zhǎng)基因PROG1和TIG1進(jìn)行聚合，導(dǎo)入現(xiàn)代栽培稻中。

結(jié)果令人振奮——改造后的栽培稻在海南田間環(huán)境中成功存活了至少兩年，展現(xiàn)出類似野生稻的多年生生長(zhǎng)習(xí)性：開花后不枯死，持續(xù)產(chǎn)生新分蘗，實(shí)現(xiàn)多次收獲。

這意味著，理論上我們有望培育出"一次種植、多年收獲"的水稻新品種。

為什么是多年生？農(nóng)業(yè)的未來(lái)想象

你可能會(huì)問(wèn)：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已經(jīng)如此發(fā)達(dá)，為什么還要追求多年生水稻？

答案藏在可持續(xù)農(nóng)業(yè)的愿景中。

首先，減少耕作成本。多年生作物無(wú)需每年重新整地、播種，能大幅降低勞動(dòng)力和機(jī)械投入，這對(duì)丘陵山區(qū)尤為重要。

其次，保護(hù)土壤生態(tài)。免耕或少耕可以減少水土流失，維持土壤微生物群落，降低農(nóng)業(yè)面源污染。

第三，應(yīng)對(duì)氣候變化。多年生作物根系更發(fā)達(dá)，碳固存能力更強(qiáng)，有助于農(nóng)業(yè)減排。

全球范圍內(nèi)，多年生作物的研究已成為熱點(diǎn)。國(guó)際水稻研究所（IRRI）早在多年前就啟動(dòng)了多年生稻項(xiàng)目，但主要依賴非洲長(zhǎng)雄野生稻的雜交，進(jìn)展緩慢。中國(guó)團(tuán)隊(duì)此次從亞洲栽培稻的祖先——普通野生稻入手，利用基因編輯和分子設(shè)計(jì)育種，為多年生水稻研究開辟了全新路徑。

中國(guó)智慧：從基因組到育種實(shí)踐

這項(xiàng)研究的發(fā)表，是中國(guó)水稻基礎(chǔ)研究的又一里程碑。

韓斌院士團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于水稻基因組學(xué)研究，曾主導(dǎo)完成水稻基因組圖譜繪制，建立了全球最大的水稻基因組變異數(shù)據(jù)庫(kù)。王佳偉研究員則在植物發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域深耕多年，特別關(guān)注小分子RNA在植物發(fā)育中的調(diào)控作用。

兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的跨界合作，讓這項(xiàng)研究既有深度又有廣度。

從446份材料的群體遺傳學(xué)分析，到單基因的功能驗(yàn)證，再到表觀遺傳機(jī)制的解析，最后完成田間回交驗(yàn)證——這是一個(gè)完整的故事鏈條，展現(xiàn)了現(xiàn)代植物科學(xué)研究的標(biāo)準(zhǔn)范式。

更難得的是，這項(xiàng)研究完全立足中國(guó)本土資源。普通野生稻分布于中國(guó)南方至東南亞的沼澤地帶，是中國(guó)珍貴的野生種質(zhì)資源。保護(hù)好、研究好、利用好這些資源，是中國(guó)科學(xué)家的責(zé)任，也是機(jī)遇。

距離應(yīng)用還有多遠(yuǎn)？

盡管成果令人興奮，但從實(shí)驗(yàn)室到田間大面積應(yīng)用，仍有漫長(zhǎng)的路要走。

產(chǎn)量問(wèn)題是首要挑戰(zhàn)。野生稻的多年生特性往往伴隨著較低的種子產(chǎn)量，如何在保持多年生的同時(shí)維持高產(chǎn)量，需要精細(xì)的遺傳調(diào)控。

適應(yīng)性是另一關(guān)鍵。海南的熱帶氣候適合多年生生長(zhǎng)，但在長(zhǎng)江流域或東北地區(qū)，冬季低溫如何越冬，需要進(jìn)一步研究。

此外，多年生作物的病蟲害累積風(fēng)險(xiǎn)、多年收獲后的品質(zhì)穩(wěn)定性等問(wèn)題，都需要在后續(xù)研究中逐一解答。

但無(wú)論如何，這項(xiàng)研究為我們打開了一扇門。它證明，通過(guò)精準(zhǔn)的遺傳設(shè)計(jì)，我們可以重新"編輯"作物的生命周期，讓農(nóng)業(yè)更貼近自然的節(jié)律。

一萬(wàn)年前，人類選擇了水稻，水稻也選擇了人類。在這場(chǎng)漫長(zhǎng)的馴化之旅中，我們?yōu)榱搜矍暗氖斋@，暫時(shí)放下了"永恒"的可能。

今天，當(dāng)農(nóng)業(yè)面臨資源緊張、氣候變化的挑戰(zhàn)，重新審視祖先留下的野生種質(zhì)資源，或許能找到面向未來(lái)的答案。

讓水稻"活"得更久一點(diǎn)，讓土地休息得更多一點(diǎn)，讓農(nóng)民的腰彎得更少一點(diǎn)。

這，就是科學(xué)的意義。