我国科学家破解水稻耐寒与氮肥高效利用双重难题

先说几个核心判断：气候变化带来的区域性异常，正让作物减产甚至绝收的风险不断上升；另一边，农业生产中过量施肥导致的面源污染也在加剧。两大问题叠加，如何让作物既扛得住逆境，又能高效利用氮肥，已经成为全球农业研究的硬骨头。

具体到水稻，低温冻害是减产的一大元凶。过去生产上应对的办法很简单——多施氮肥，指望水稻受冻后靠氮肥催着恢复分蘖，保住产量。但这个思路一直存在盲区：水稻受冻后恢复生长、以及对氮肥高效利用背后的遗传调控路径，我们其实并不清楚。更关键的是，这两套机制之间是怎么协同工作的，在植物抗逆研究领域几乎还是空白。这也就是为什么，这项工作被看作是一道亟待破解的科学难题。

中国科学院植物研究所种康院士团队，拿粳稻品种“空育131”和籼稻品种“浙辐802”的重组自交系群体下手，做了一个很巧妙的设定——他们把水稻受冻之后重新长出分蘖的能力，作为衡量抗冻恢复能力的新指标。顺着这个思路，他们锁定了一个关键基因位点qCR2，并成功克隆出了核心基因，命名为CHPO。这个基因就像是一个调控开关，水稻遭遇低温冻害后能自动启动，指挥植株高效吸收氮肥、重新分蘖。

这项发现的含金量在于，它同步解决了水稻抗冻和高效用肥两大农业难题——要知道，这俩问题过去往往只能二选一。现在有了CHPO这个分子模块，意味着我们可以为培育耐寒、稳产、氮高效利用的水稻新品种，提供具体可操作的育种策略。研究成果已经在6月17日发表于国际学术期刊《自然》。

延伸来看，种康院士长期深耕植物分子遗传与生理领域，在植物感知温度信号、作物分子设计育种方面积累了深厚基础。这次研究涉及的籼稻和粳稻，是水稻的两大主要亚种——北方粳稻、南方籼稻，遗传和生理差异都相当显著。文中提到的“空育131”，是黑龙江省农业科学院水稻研究所选育的寒地品种，耐寒早熟，是我国东北稻区的主力品种之一。而《自然》主刊的发表，本身也说明了这项成果在科学上的分量。基因克隆则是分子生物学的核心技术之一，从基因组中把目的基因分离出来，在体外复制操作，才能支撑后续的功能研究和育种应用。