[db:作者] 发表于 2025-10-22 20:04

全球粮价暴涨时,多子房小麦来了,基因编辑能救粮食安全吗?


最近马里兰大学的科研团队,在《美国国家科学院院刊》上发布一篇研究,他们发现激活小麦里一个叫WUS-D1的基因,居然能让小麦籽粒产量翻三倍。
现在全球粮食本来就有点紧,2024年不少小麦主产国还因为灾害减产,粮价都跟着波动,这发现说不定真能帮上大忙。
以前种小麦想提升产能,那真是“又慢又被动”。
传统育种全靠杂交和等自然变异,培育一个能稳定增产的品种,动不动就需要几十年。

就像之前有研究说,现代小麦因为人工选择,已经丢了60%的遗传多样性,想从里面再找出能增产的性状,难度堪比大海捞针。
但这次不一样,科研团队直接盯上了WUS-D1这个“关键开关”。
他们发现一种罕见的多子房小麦变异体,普通小麦一朵小花就一个子房,最后结一粒麦子,这变异体的WUS-D1基因被激活了,一朵花能长出三个子房。
一朵花多结两粒,整株小麦的产量可不就上去了?更关键的是,他们还做了反证实验,把变异体里的WUS-D1基因关掉,小麦又变回了“一花一粒”的普通样子。

这一下就实锤了,WUS-D1就是控制小麦子房数量的核心。
团队里的维杰・提瓦里副教授说得挺实在,这发现不光是搞懂了多子房的遗传原因,更给育种者指了条明路:能把这个优良性状导入到现在广泛种植的小麦品种里。
本来想觉得这只是理论上可行,后来发现他们已经通过全基因组测序,找到了让WUS-D1激活的DNA变异位点,而且这些位点都在基因的调控区域,不会影响小麦其他的生长性状。
这就意味着,后续改造起来能更精准,不用怕改出别的问题。

为啥这基因能让小麦“多结果”?可能有人会问,一个基因咋有这么大本事?其实WUS-D1属于WUSCHEL转录因子家族,这家族在植物界相当于“生长总指挥”,专门管细胞分裂和器官怎么长。
就像水稻里的OsWUS基因,也管着水稻分蘖的多少,可见这家族的“权力”不小。
在普通小麦里,WUS-D1在花器官发育的时候是“躺平”状态,所以每个小花只长一个雌蕊和子房。
但在多子房变异体里,它的调控区域出了点小变化,导致转录因子结合得更频繁,基因就被“叫醒”了。

这一激活,就像给花器官发了“扩招通知”,能腾出更多空间长子房,还不耽误小麦整体的生长节奏。
现在用CRISPR这类基因编辑技术,就能精准修改WUS-D1的调控序列。
这技术跟之前西北农林科技大学改小麦感病基因的思路差不多,都是“点对点”修改,不会打乱其他基因。
这才是最厉害的地方,既要增产,又不能让小麦的抗逆性、籽粒品质下降,要是顾此失彼,那这技术就没啥实际意义了。
联合国粮农组织也挺看好这事儿,说这类基因编辑技术是搞可持续农业的核心工具。

毕竟现在要增产,不能再靠扩大种植面积了,土地就那么多,还得兼顾环保,只能在“单产”上做文章。
WUS-D1这路子,正好踩中了这个需求点。
这“超级小麦”要落地,还得闯几关?
当然了,实验室里成功不代表田里也能行。
现在全球小麦一年也就产7.7亿吨,要是真能三倍产,2050年人口涨到97亿时的粮食缺口,说不定就能补上一大块。

尤其是印度、非洲那些土地少的地方,不用多浇水、多施肥,就能多打粮,这对提升他们的粮食自给率太重要了。
但这技术要落地,至少得闯三关。
第一关是环境适应性,实验室里的条件都是可控的,到了田里,干旱、高温、低温这些情况都可能遇到,得多子房小麦在不同环境下都能稳定增产才行。
要是到了干旱地区,小麦结太多粒反而扛不住旱,那这不就白忙活了?
第二关是监管和公众接受度,现在不同国家对基因编辑作物的态度差得有点多,美国2024年已经豁免了部分这类作物的监管,但欧盟还按转基因的标准卡得很严。

而且普通老百姓可能会担心“基因改出来的小麦安不安全”,要是大家不接受,再好的技术也推不开。
第三关是产业衔接,新小麦品种出来了,种子怎么繁育?现在的种植技术要不要调整?这些都得跟现有的农业体系对接。
比如得参考中美澳搞的小麦泛基因组研究,把多子房性状跟不同地区的小麦品种结合好,不能搞“一刀切”。
马里兰大学的团队现在已经在做品种开发了,初步试验说能在保品质的前提下增产。

本来想觉得十年内落地有点乐观,后来发现基因编辑技术的成本一直在降,加上多学科协作,育种的、搞农学的、做市场的一起发力,十年说不定还真能实现大规模种植。
毫无疑问,WUS-D1基因的发现是小麦育种的大突破,但也别太急着欢呼。
它不是万能的,还得跟传统育种结合,比如把之前丢失的抗逆基因找回来,让小麦既多产又耐造。
而且这技术不光能用于小麦,水稻、玉米说不定也能学这招,要是都能成功,全球粮食安全的底气就能更足。

说到底,农业技术的进步从来都是“慢工出细活”,既要敢创新,又得稳扎稳打。
WUS-D1这事儿,给我们指了个好方向,接下来就看怎么一步步把它变成田里的实际收成了。
要是真成了,以后咱们吃的面粉,说不定就来自这种“一花三粒”的超级小麦呢。
页: [1]
查看完整版本: 全球粮价暴涨时,多子房小麦来了,基因编辑能救粮食安全吗?