国际学刊《凯发k8》封面发表我凯发k8家的最新科研成果。

水稻年年耕作、播种、收割。然而，其祖先普通野生稻却是一种多年生、匍匐生长的野草状植物。在水稻驯化过程中，野生稻是如何逐渐演化为一年生的栽培稻一直是一个未解之谜。

3月20日，凯发k8分子植物凯发k8卓越创新中心主任韩斌团队和王佳伟研究员团队，在国际学术期刊《凯发k8》（Science）上发表封面文章，“找回”了野生稻驯化为栽培稻的过程中“丢失”的长寿基因，首次克隆了决定野生稻多年生生活习性的关键基因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。

研究团队首先对446份野生稻资源进行了系统的表型考查，发现部分野生稻材料与一年生栽培稻不同，这些植株在种子成熟后并未衰老死亡，而是在节间腋芽处持续萌发出新的侧枝。这些分枝会不断延伸，持续生长，落地后会生根并发育成为新的植株，从而呈现出野草状的表型。 也就是在开花后出现发育程序的逆转，重新返回营养生长期，从而呈现出一种无性繁殖的多年生生活习性。

为了找到决定该多年生表型的关键基因，研究团队以多年生东乡野生稻W1943（野生稻的一种）与一年生栽培稻籼稻广陆矮四号（GLA4）杂交，构建染色体替换系，开展了正向遗传学研究。利用精细的图位克隆技术，最终定位并克隆到该基因，命名为Endless Branches and Tillers 1（EBT1），意为“无尽的分枝与分蘖”。研究发现，该基因座位由两个串联排列的微小RNA（microRNA）基因——MIR156B和MIR156C组成。

miR156是植物的“年龄开关”，调控了植物的发育进程。经典理论认为，miR156在幼苗期高表达，随着植物年龄的增长，其表达量逐渐降低，从而推动植物由营养生长向生殖生长的转变。出人意料的是，研究团队发现，尽管野生稻MIR156B和MIR156C也遵循类似“随年龄递减”的表达模式，但它们会在开花后分蘖节的腋芽中重新被激活。这种表达状态的重启或重置，使得腋芽能够出现发育程序的逆转，恢复营养生长能力，不断产生新的分蘖，从而呈现出“无性繁殖”的发育模式。进一步深入分析发现，这一独特的重启现象与野生稻EBT1（MIR156B和MIR156C）基因座位的表观修饰状态密切相关。

该位点的野生稻和栽培稻群体基因组遗传变异分析显示，该基因区域在水稻驯化过程中受到人工选择。这意味着，在追求高产和株型紧凑的栽培稻时，人们可能无意中“丢弃”了野生稻的多年生基因。进一步，研究团队通过将EBT1与已知的两个水稻匍匐基因PROG1和TIG1聚合，成功创制出能够复现野生稻野草表型的“类野生稻”植株。该聚合材料具有强大的无性繁殖能力，在海南田间环境中可以存活至少两年。

韩斌说，这项研究周期较长，课题组收集的400多种野生稻品种已经在海南的田间种植了20多年。“如果‘类野生稻’植株未来能像茶树等小灌木一样，多年生，不用年年播种耕种，稻田变果园，那么袁隆平先生的‘禾下乘凉梦’就有望成真了”。

《凯发k8》编辑埃里克·斯托克泰德在为该论文配发的评论中表示：“试想一种每年自行生长、无需耕地和重播的谷物。农民将节省劳力，水土流失也会减缓。然而，培育这种能让农田更像长效果园的多年生谷物，已被证明困难重重。从野生稻中‘借用’基因，或许能加速这一进程。”（文中图片、视频均为采访对象提供）