苦荞将重返高原“故乡”

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　　本报北京8月12日电（记者杨舒）野生苦荞产自高原，但经长期人工驯化，粒大高产的栽培苦荞再也无法适应“故乡”。这个问题怎么解决？为此，中国农业科学院作物科学研究所杂粮作物功能成分挖掘与新品种选育创新团队联合国内外科研力量，找回了苦荞丢失的高原适应性基因，并创制出兼具高海拔适应性和大粒高产特性的苦荞新种质，让苦荞未来得以重返高原。近日，相关论文发表于国际期刊《细胞》。

　　苦荞是荞麦属中重要的栽培物种，生育期短，耐寒、耐瘠薄，对高海拔山区的冷凉环境具有较强适应力。在水稻、小麦和玉米等大宗作物难以稳定生长的地区，苦荞长期承担着补充口粮、抵御灾荒和丰富膳食的重要作用。同时，其营养价值独特，除了淀粉、蛋白质、膳食纤维外，还富含芦丁、槲皮素等黄酮类物质。如今，它的开发利用已拓展至苦荞茶、苦荞面、代餐食品和特色发酵产品，并进一步延伸至营养保健及医疗健康相关产品，逐渐成为大健康产业的重要特色资源。对于高原和高寒山区而言，发展苦荞不仅有助于丰富食物来源和改善膳食结构，也能够带动特色农产品加工和地方产业发展。

　　原本的野生苦荞在海拔4500米的高原地区能够正常开花结实，但籽粒小、产量低。经过驯化与人工选择，人们在低海拔地区培育出籽粒更大、产量更高的栽培苦荞，但当这些品种重新被种植到高原上，却明显适应性不足。由此，研究团队开展多年的野生荞麦资源调查，构建苦荞泛基因组，最终找到苦荞适应高原环境的关键基因。研究显示，该基因在所有栽培苦荞中完全缺失，它可以减轻紫外线和低温胁迫对苦荞造成的DNA损伤，维持基因组稳定和基因表达，从而增强苦荞对高海拔复合胁迫的耐受能力。

　　找回野生苦荞适应高海拔环境的关键基因，只解决了“能不能生长”的问题。要进一步实现高海拔地区苦荞的稳产增产，还必须回答另一个问题：能不能结出更大的籽粒？为此，研究团队进一步锁定调控籽粒大小的基因座。至此，高原适应和大粒高产两条遗传线索终于清晰。团队进一步通过杂交、回交和分子标记辅助选择，将这些基因精准聚合，创制出兼具高海拔适应性和大粒高产特性的苦荞新种质。

　　业界专家表示，这一成果为破解作物改良中“环境适应性与产量难以兼得”的难题提供了新思路，也为其他利用野生种质资源改良面临极端环境胁迫的作物提供了重要参考。