中国农业科学院发表最新Nature论文

发布时间：2026-11-10来源：生物世界

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

在气候变化背景下，使作物适应集约化种植模式，需要将产量潜力与优化的开花和成熟期相结合的品种。在中国中东部，大麦长期种植于双季耕作模式中，其中早开花和早成熟对于规避夏季前的末期热胁迫以及实现与夏季作物的灵活轮作，至关重要。

2026 年 11 月 4 日，中国农业科学院作物科学研究所杨平团队等（高广奇、蒋枞璁、吴文雪为论文第一作者）在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：A conserved flowering-time module underlies double-season cropping 的研究论文。

该研究通过对中国大麦八十余年育种历史的基因组溯源，发现了由早花型 PhyC-e 与冬性 vrn-H1 组成的开花时间调控模块，揭示了早熟与稳产协同的遗传基础，为一年两熟区的作物设计育种提供了全新思路。

在这项新研究中，研究团队利用 505 份代表性大麦品种，追溯了中国大麦 80 余年现代育种的基因组足迹。研究团队鉴定到一个同时控制抽穗期、成熟期、株高和产量组分的多效遗传位点，该位点包含光周期和春化通路两个关键基因：光敏色素基因 PhyC 和春化响应基因 VRN-H1，这两个基因在大麦 5H 染色体上仅相距约 369 kb。PhyC基因第 1139 位碱基由 T变为 C，导致其编码蛋白第 380 位氨基酸由苯丙氨酸（F）变为丝氨酸（S），形成早花单倍型 PhyC-e，在长日照条件下可显著促进大麦抽穗和成熟。VRN-H1 基因是响应低温信号、控制春化作用的关键基因，其春性单倍型 Vrn-H1 无需春化就会促进下游关键开花基因 FT1 上调表达，虽能让大麦早花早熟，却会导致生物量积累不足、产量下降，不符合育种目标；冬性等位基因 vrn-H1 需要经历低温诱导才能显著上调表达，由此留出足够的营养生长时间，春季来临日照变长后才激活 FT1 表达促进开花，使大麦在初夏高温、雨季来临前及时成熟。它们组合形成了开花时间调控模块，加速了抽穗和成熟，其频率在现代秋播大麦品种中急剧上升。