科学家破解大麦种子休眠关键机制 助力应对气候与粮食挑战
央视新闻·2025-12-15 11:20

记者从中国科学院青藏高原研究所获悉,该所古生态与人类适应团队联合全球数十家科研机构,破解了 大麦种子休眠的关键机制,为通过基因组设计育种、构建可持续的高性能农业体系提供了可能,也为应 对未来极端气候变化与人口爆发性增长带来的粮食安全挑战提供了新途径。该成果近日在国际学术期刊 《科学》发表。 种子休眠,是指种子在适宜发芽的条件下仍"按兵不动",直到环境真正安全才"启动"发芽,是农作物在 驯化过程中被深刻改造的关键性状之一。然而,种子休眠是一把"双刃剑": 东亚季风区偏爱"低活性模式"MKK3,休眠期长,可避开收获季节湿热气候导致的穗发芽问题; 而在青藏高原,裸大麦(青稞)选择了全球"最高活性模式"。 研究发现,一个名为MKK3的基因通过两方面因素:基因的拷贝数与氨基酸变异控制的激酶活性,塑造 了大麦在全球不同气候区的休眠节律。研究团队系统解析了全球1000余份大麦种子MKK3的时空演化格 局,发现气候和农业需求是人类选择MKK3类型的指挥棒。 经过长期选育,青稞拥有全球几乎最强的MKK3活性,表现出最弱的休眠性和最强的种子萌发活性。针 对青藏高原的极端气候,尤其是高海拔地区大麦收获期(9至10月)频发的低温问题 ...