再登国际知名期刊！云南大学胡凤益团队将一年生稻变多年生稻

图片来源：论文截图

近日，云南大学胡凤益团队联合国内外相关团队在国际知名学术期刊Nature Sustainability发表了题为《多年生稻的可持续生产力与生产潜力》的研究论文（以下简称，《论文》），并同步发表了题为《多年生稻变革促进可持续农业》的研究简报，详细介绍了20多年来该团队在多年生稻领域的研究成果。

你是否留意到，生活中“主要的”粮食作物都是一年生草本植物。像我们常说的五谷杂粮——稻谷、麦子、大豆、玉米、薯类等，都是一年生作物。

这是粮食作物经过万年人工选择的结果。

我们的人类祖先为了繁衍，将粮食作物从多年生野生近缘种驯化成了一年生栽培种。这种“播种一次，收获一次”的系统支撑了人类文明的起源，并在当今社会继续发挥着这一重要作用。

自新石器时代革命开始以来，一年生谷物在多个大洲独立驯化，目前已成为全球60%-80%农田里种植的主要作物，供应了全球80%的粮食。

毋庸置疑，人类的生存早已离不开一年生作物。然而，一年生作物也有一些自身固有的缺点，亟需我们去改善。

《论文》指出，一年生作物通常在工业化的单一栽培体系中种植，需要投入大量劳动力、能源、农药和肥料等。长期对土壤的扰动再加上高投入会破坏基本的生态系统服务，致使生态系统会超越可持续的环境安全界限。

此外，一年生作物的植株通常只能间歇性覆盖土壤，这会导致贫瘠的土壤在强降雨后，大量的土壤和养分被冲刷掉，不仅降低了自身的肥力，还会引起下游水生生态系统富营养化。

以上这些情况在边缘地区更容易发生，而这些土地养活了世界50%的人口，并且其退化风险正在随着种植次数的增加而增加。

因此，创新可持续的农业生态系统，解决人口不断增长所面临的粮食安全与生态安全平衡问题，是当前农业生产的迫切需求。把一年生粮食作物培育成多年生，实现栽培品种的多年生化是应对粮食安全和环境挑战的重要途径。

经过20余年的探索，胡凤益团队利用具有地下茎生物学特性的多年生非洲长雄野生稻为父本与一年生亚洲栽培水稻为母本进行种间远缘杂交，结合地下茎分子标记辅助选择技术，成功将一年生稻变成多年生稻。

图片来源：论文截图

目前该团队已经育成多年生稻23、云大25、云大107等多个品种。其中多年生稻23（PR23）于2018年通过品种审定，具有广适、高产稳产、多年生性强等特点，是基于种间杂交培育多年生粮食作物领域的里程碑事件。

多年生稻种植一次，可连续免耕收获3-4年，其收割后不用重新犁田、插秧，能像韭菜一样实现“一种多收”，大大降低了人力成本。

胡凤益教授（前排右一）在深圳大鹏基地观察多年生稻

基于免耕生产方式，多年生稻播种一次持续收获多年的特点，改善了稻田耕层土壤结构，培肥土壤，其土壤有机质和全氮每年分别以0.95吨/公顷和0.11吨/公顷的速率增加。

《论文》初步评估，在最冷月的月平均温度不低于13.5℃且越冬期低于4℃持续不超过5天的稻作区，即在南北纬40度之间的无霜稻作区，多年生稻具有广泛的应用潜力。

图片来源：论文截图

截止2021年，多年生稻已在中国及南亚东南亚和非洲等“一带一路”沿线多个国家试验示范成功，惠及55000余农户。

2022年10月，云南大学胡凤益团队与华大万物合作首次将多年生稻云大26品种——“曼拉一号”推向市场。

“曼拉一号”产品示意图

之所以被命名为“曼拉一号”是因为其产自云南西双版纳勐海县曼拉村。曼拉村是澜沧江源头之一流沙河的流经之地，拥有肥沃的土地和清澈的水源，孕育和传承了傣族稻作文明。

作为全球唯一可商业化的多年生粮食作物，大众对多年生稻很感兴趣。首批“曼拉一号”已全部售罄。未来，华大万物将进一步在全球推广它，为全球水稻种植生产提供更好的品种选择。