7月7日,“活力中国调研行”来到了中国科学院分子植物科学卓越创新中心。极端高温下水稻产量能否不减反增?稻田能否像割韭菜一样“一种多收”?玉米能否既高产又高蛋白?这些问题在这里都能找到答案。科研人员从基因源头出发,以创新思维深度解码作物的“生存智慧”,为粮食安全筑牢科技根基。面对全球气候变暖导致的极端高温与盐碱危害加剧,中国科学院院士林鸿宣带领团队长期深耕水稻抗逆与产量基因挖掘。早在二十年前高温威胁尚未凸显时,该团队便前瞻性布局耐热基因挖掘,并于2015年率先克隆出首个水稻耐热QTL基因TT1,实现“从0到1”的突破。
如今,他们已系统破解了水稻感知热信号的“双重解码”机制,克隆出TT2、TT3等多个关键耐热基因。值得注意的是,将耐热基因DGK7与TT2聚合导入优良品种后,在高温胁迫下水稻可实现增产约一倍的稳产效果。针对半矮秆品种抗逆性低的难题,团队还提出精准调控赤霉素至中等水平的新概念,被誉为作物育种领域的“范式转变”。
在水稻种植领域,科研人员致力于寻找“一次栽培,年年收获”的永续方案。中国科学院院士韩斌团队通过挖掘野生稻的“长寿”奥秘,成功克隆出控制水稻多年生性状的基因EBT1。该基因能让野生稻在开花结果后逆转发育,重新回归幼年营养生长状态。研究发现,现代栽培稻在追求高产的驯化过程中,无意间“丢弃”了这一宝贵基因。这项发现意味着未来稻田有望像果园一样实现“一种多收”,通过杂交育种将EBT1导入现有品种,可为再生稻改良提供关键遗传资源,大幅降低耕作成本与劳动力投入。
在提升玉米蛋白质含量方面,巫永睿研究员团队从野生玉米中克隆出第二个高蛋白调控位点THP3,将其与此前发现的THP9聚合后,玉米籽粒蛋白含量可从8%提升至13%,且不影响产量。这不仅打破了“高产必低质”的魔咒,更为减少大豆进口依赖、保障饲料安全提供了战略支撑。
据悉,2025年,上海全社会研发经费支出相当于全市生产总值的比例预计达4.5%左右,其中基础研究支出占比已提升至12%。持续增长的研发经费,为科研人员“十年磨一剑”提供了坚实保障。从水稻抗逆稳产到多年生种植,再到玉米营养改良,在这片科创热土上,科研人员通过破解作物适应极端环境的“基因密码”,以“从0到1”的源头创新精神,为夯实大国粮仓根基贡献科技力量。
分子植物科学卓越创新中心党委书记张余在采访中介绍说,植物科学研究是农业科技创新的重要着力点和突破口。近年来,中心的多个科研团队取得了重大研究成果。例如,巫永睿研究团队历经多年科研攻关,找到第二个野生玉米高蛋白基因;林鸿宣团队经过8年攻关,破解水稻耐热之谜,推动基础研究走向育种应用;王四宝团队长期进行疟蚊研究,为蚊虫遗传防治策略的实施奠定了基础。
张余表示,中心多措并举营造包容宽松的创新生态。中心近年来实施“青年科学家成长导师”计划,由资深成长导师为青年科学家给予个性化指导;实行长周期国际同行评估制度(5年一次),重点评价研究成果的原创性和引领性,评价人才在领域内的影响力,不唯论文、不唯帽子、不唯奖项。他说:“我们鼓励‘十年磨一剑’的自由探索,鼓励人才敢坐冷板凳、敢闯无人区,勇担高风险、高价值的基础研究课题。”
看看新闻记者: 徐啸扬
编辑: 徐啸扬
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