全国粮食安全宣传周｜应对气候之变，让庄稼学会“自救”

编者按：10月16日是第四十六个世界粮食日，所在周是全国粮食安全宣传周，主题为“创新当下，粮安未来”。从良种选育、智能农机到数字农业、精准储运，创新正成为粮食增产、节粮减损、营养提升的关键引擎。即日起，光明网联合科普中国推出系列科普视频，深入解读科技创新绘就的粮安答卷。

层层梯田翻涌稻浪，又是一年丰收时节。可在这份喜人长势背后，高温、干旱、暴雨等灾害仍会不时造访，打乱作物生长节奏，给粮食稳产带来现实考验。如何在这种情况下守住收成，除了依靠灌溉、防护等田间管护手段，能否挖掘作物本身的潜能，让庄稼拥有“自救”本领，在多变气候条件下稳定生产、守护来之不易的丰产？

自然界中的野生植物遭遇干旱、高温等逆境胁迫时，往往会调动体内大量物质与能量优先用于维持生存，不可避免会牺牲一部分产量。而在人工种植环境中，有人为管护，作物无需把过多能量耗费在生存对抗上。

因此，科研团队提出一个育种新思路：培育具备环境智能韧性的作物新品种。通俗来讲，相当于在植株内搭建一套不费电的“变频空调”。这套机制可以帮助作物主动感知外界环境变化，动态调节植株体内能量分配。环境条件适宜时优先保障产出，遭遇逆境胁迫时也不会为了存活过度牺牲产量，实现生存与产出之间的动态权衡。

这套技术的理论根基源自研究近百年的“源库关系”原理。在植物生理体系中，叶片作为“源”，通过光合作用合成蔗糖等有机物；果实、籽粒等作为“库”，负责接收、储存光合产物。作物的产量高低，很大程度上取决于源-库之间的能量分配平衡。研究的核心就是在调控“源库关系”的关键枢纽基因启动子上游植入一个植物内源的环境响应元件，从遗传层面优化植株的物质分配模式，实现抗逆性与稳产的协同。

在这一调控机制作用下，环境条件优良时，光合养分会优先输送至籽粒、果实，释放高产潜力；当面临逆境胁迫，植株则动态平衡生存消耗与生殖产出，降低灾害带来的产量折损。为检验实际应用潜力，科研团队走出实验室可控环境，在海南开展包含26520株样本的水稻大田试验。田间实测结果表明，改良材料正常条件下可实现7.5%-13%的产量提升，逆境环境中可挽回41%的产量损失。

当然这项技术距离大规模推广落地，仍要经历后续转化与持续验证。但它提供了一种新的解决思路，即农业抵御气候风险，除依靠田间工程防护之外，还可以通过解析和改造作物自身的遗传调控通路，激活作物的自适应能力，为粮食稳产丰产构筑种质层面的内在保障。

监　制

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记　者

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