水稻的早熟和高產是一對矛盾，通常情況下，每縮短1天的熟期會導致產量下降0.8%~1.2%。但科學家們偏偏“不信邪”——近日，中國農業科學院水稻研究所水稻基因組編輯及無融合生殖研究創新團隊發表相關論文，宣布找到一個能同時調控水稻熟期和產量的主效基因，揭示其可能打破作物“早熟-高產”遺傳枷鎖的分子機制，為培育早熟高產品種提供了理論依據和基因資源。

近年來，我國南方省份發展多熟制糧食生產，鼓勵推行“稻-稻-油”等多熟制耕作模式。然而，在實際生產中，“早-晚稻”或“水稻-油菜”的茬口期短、勞動強度大，限制了多熟制輪作模式的推廣應用。同時，縮短水稻的營養生長期，通常也會降低產量。因此，培育短熟期、高產量的水稻品種，是解決上述難題的關鍵。

來自中國農業科學院水稻研究所的科研團隊，選取籼稻品種“黃華佔”和早熟、特大粒粳稻資源“吉資1560”作為研究親本，通過雜交在水稻基因組中定位到一個同時能賦予水稻早熟和高產特性的主效基因。團隊發現，這個獨特的基因能編碼出一個類成花素蛋白，它是水稻體內誘導開花的決定性信號，可以影響水稻的成熟周期。同時，該基因編碼的蛋白還能直接感知氮素信號，增強水稻對氮素的吸收和利用，由此促進生物量積累，幫助高產。這一結果明確了類成花素蛋白是協同調控水稻開花、氮素利用效率與產量三大性狀的核心“樞紐”。

進一步的研究發現，在水稻群體中，該基因擁有不同的“版本”，且不同“版本”的表達量存在精妙的“劑量效應”，可導致水稻熟期與氮素利用率“此消彼長”，即基因表達量過高或過低，都會導致熟期和氮素利用率失衡。但在本次研究親本“吉資1560”中存在的這個“版本”，基因表達量適中，雖然稀有，卻恰好可以得到優化的產量結果。

研究團隊隨后通過分子育種手段，將該稀有基因導入到主栽早籼“中嘉早17”等水稻品種中，並連續3年在浙江杭州、廣西南寧進行大田區域試驗。結果發現：改良新品種收獲期能縮短3~8天，產量可提升4.2%~11.0%﹔同時，改良的雜交組合也表現出明顯的“早熟高產”特性。這表明，該基因可在常規早籼稻和雜交晚稻兩個不同生態型品種中實現“早熟高產”，為多熟制輪作模式推廣應用提供了綜合解決方案。（記者楊舒）