韩斌院士团队与王佳伟研究员团队联手搞出了个大新闻!

给大家说个特别牛的事儿,韩斌院士团队跟王佳伟研究员团队联手搞出了个大新闻!他们在3月20号那天,在国际顶刊《科学》上发了篇封面文章,题目听着就挺酷炫,叫“Resetting of a tandem microRNA156 enables vegetative perennial growth in rice”,说白了就是说他们破解了水稻能像草一样一直活的秘密。中国科学院分子植物科学卓越创新中心的植物性状形成与塑造全国重点实验室和植物高效碳汇重点实验室,把这两个团队的优势给合一块儿了。 韩斌院士和王佳伟老师一个搞水稻遗传,一个搞植物发育,这回他们俩强强联手,深度合作,打破了学科壁垒。韩斌这边有大量的野生稻资源和强大的正向遗传学平台,王佳伟那边在年龄和再生这一块积累深厚。大家在这个研究里玩得很开心,从发现现象一直聊到读懂机制。 他们在野外看了446份野生稻资源,发现有的种子熟了不落粒也不死,节上的芽还在冒新枝,落地就能生根发芽,这简直是“返老还童”嘛!这种逆转生殖生长回营养生长的能力,让野生稻能无性繁殖。为了找到背后的基因,他们拿多年生的东乡野生稻W1943跟一年生的籼稻广陆矮四号杂交,用染色体替换系加上精细图位克隆技术,硬是把决定这一特性的关键基因EBT1给揪了出来。 这个EBT1其实是两个串联排列的微小RNA基因MIR156B和MIR156C组成的。你知道miR156被称作植物的“年龄开关”吗?它控制着发育的进度。大家一直以为开花之后这些基因就沉默了,没想到野生稻里的MIR156B和MIR156C开花后又重新激活了!这种表达重置跟基因座位的表观修饰状态有关,就是它让野生稻变成了多年生的。 分析还发现,EBT1这个区域在水稻驯化中被人工选择过。以前我们把多年生野生稻驯化成一年生栽培稻是为了提高产量。不过这样做也增加了成本。要是能让现在的一年生栽培稻也有多年生的能力,那在条件合适的地方就能播一次种、每年自己长、不用重复翻地了。这不仅能省下人力物力,还能减缓水土流失。 为了验证这个想法,他们还把EBT1跟已知的两个匍匐基因PROG1和TIG1合在一块儿试了试。结果成功造出了“类野生稻”植株!这种植株在海南的地里能活两年多呢!这个成果不光让我们对植物生活史策略演化有了更深刻的认识,也为水稻多年生化改良和再生稻育种提供了理论依据和资源。这对降低成本、保障粮食安全、推动农业可持续发展意义重大啊!