点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?
首页> 光明科普> 科普中国大国粮策> 农业新科技 > 正文

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

来源:科普中国-大国粮策2025-07-04 18:51

  照片上有两株外形相近的植物,很像我们每天吃的大米的来源——水稻。实际上,左边是水稻,右边则是稗草。稗草是水稻的头号杂草,会与水稻争光、肥等资源。

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

  作物是为了满足人类需求而被驯化的植物,如水稻这样的粮食作物,而农业杂草是与之竞争资源的野生植物。单就水稻而言,每年被杂草“偷走”的产量就超过1000万吨,相当于7000万人一年的口粮,这个人数接近河北省总人口,其数量之多令人惊叹。

  但有趣的是,有些作物和杂草堪称“亲兄弟”,关系微妙。以稗草为例,其苗期与水稻长得极为相似,宛如 "双胞胎",这种现象被称为 "瓦维洛夫拟态",科学家认为这是稗草的生存策略,靠 "伪装" 逃避农民拔除,但一直缺乏证据。

  为破解这一谜团,浙江大学农业与生物技术学院教授、博士生导师叶楚玉团队做了三件事:首先收集几百份稗草材料,将这些“嫌疑人”“抓捕归案”;然后在田里分区块种植并观察表型,看哪些像水稻、哪些不像,当时还常被农民笑话把杂草当宝贝种植;第三件事是对每份稗草进行基因组测序,鉴定上千万个遗传变异位点,并与表型结合分析,破解稗草的“伪装术密码”。

  研究发现,长得像水稻的稗草是从“不像”的祖先演化而来。大约 1000 年前的宋朝,人口激增,南方水稻成为主粮,精耕细作下,人类对田间杂草的拔除,对稗草施加了选择压力,无意识地让控制稗草株型的基因被定向保留。

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

  不过,水稻和稗草只是假“兄弟”,真正和稗草有“血缘”的真“兄弟”叫栽培稗,二者在分类学上是同一个物种,属于不同变种,区别在于栽培稗是万年前就被人类当作粮食种植的作物。

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

  类似的“兄弟”关系还有狗尾草与谷子(小米)、玉米地杂草马唐与福尼奥小米等等。这些作物都有共同特征:营养价值高,同时保留了杂草的一些优势,如耐旱、耐高温、耐贫瘠等,都是很能适应环境的“特种兵”。

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

  为什么要弄清杂草和作物之间的关系呢?主要目的有三个:一是更好防控杂草,让其无所遁形;二是更好利用,通过弄清杂草性状背后机理,培养水肥利用效率更高、抗逆性更强的作物良种;三是对杂草的亲“兄弟”作物进行更好地再驯化、培育与推广,让更多贫瘠地、盐碱地能种上作物。这些研究不仅能回答有趣又重要的科学问题,还能为作物产业问题提供重要帮助。

  自从十余年前加入浙江大学作物学科,叶楚玉和同事们就致力于利用基因组大数据这把“金钥匙”,解读生命的奥秘,为推动作物学科发展,培育更好的种子、端牢中国饭碗,贡献智慧和力量。

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

  从这个研究故事可见,现代农学早已不是“面朝黄土背朝天”的老模样,它融合了基因组学、大数据分析等前沿科技,是一门充满智慧与趣味的科学。叶楚玉由衷希望,能有更多年轻的“种子选手”加入农学行列。

  作者:叶楚玉 浙江大学农业与生物技术学院教授、博士生导师

  策划统筹:宋雅娟 武玥彤

  编辑整理:李欣哲 林佳欣

【大国粮策】为了活下去,杂草“伪装”成了水稻?

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第六届中国跨境电商交易会在福建福州开幕

  • 渝昆高铁云南段开始铺轨

独家策划

推荐阅读
为此,生态环境法典针对重点流域、重要生态单元设置专门规范,明确长江、黄河等重点区域一体化保护要求,建立协同机制。生态环境法典第三编第六章“生态退化的预防和治理”,整合水土保持法、防沙治沙法的有关规定,分为水土保持、防沙治沙两节。
2026-03-18 09:38
“‘两弹一星’不是孤立的科技突破,而是面向国家需求‘从0到1’的科技创新。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、安徽省科学技术协会、安徽农业大学、光明网联合承办。
2026-03-18 09:27
对于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些负责分泌胰岛素、调节血糖的胰岛β细胞,被自身免疫系统错误地当成了“入侵者”,日复一日地遭受攻击,直至彻底损毁。这3个病例,分别代表中国乃至全球再生医学领域的3个“首次”——世界首例自体、中国首例异体、世界首例青少年再生胰岛移植治疗1型糖尿病。
2026-03-18 09:27
记者3月17日从国家能源局获悉,2026年1至2月,全社会用电量累计16546亿千瓦时,同比增长6.1%。从分产业用电看,第一产业用电量223亿千瓦时,同比增长7.4%;第二产业用电量10279亿千瓦时,同比增长6.3%,其中,工业用电量同比增长6.4%,高技术及装备制造业用电量同比增长10.6%;第三产业用电量3231亿千瓦时,同比增长8.3%,其中,充换电服务业、互联网数据服务业用电量增速分别达到55.1%、46.2%。
2026-03-18 09:26
当前,以家庭农场、农民合作社、龙头企业为代表的新型农业经营主体已成为“强农兴村”的中坚力量,发展成效显著。夯实联农带农长效机制,还需构建多层次、可落地的政策环境,让农业经营主体有动力、有能力、有底气带动小农户共同增收。
2026-03-18 09:26
在成都温江区,骑行爱好者李先生沿着北林绿道前行,穿梭在虫鸣鸟叫、淡淡花香之中。”  一幅幅充满生机的新春图景,正是成都加快建设践行新发展理念的公园城市示范区的生动注脚。
2026-03-18 09:26
分享几个故事,一起走进地球科学的世界。
2026-03-16 18:39
工业和信息化部、财政部、国家发展改革委日前印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知提出,通过城市群试点,将氢能应用场景由燃料电池汽车向交通、工业等具备条件的多元领域拓展。
2026-03-17 09:35
图为3月16日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的神舟二十一号乘组航天员工作的画面。据悉,张陆已累计进行6次舱外活动,成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员之一。按计划,飞行任务期间还将实施航天员乘组出舱活动,持续开展相关科学实验与技术试验。
2026-03-17 09:35
OpenClaw类智能体出现有标志意义,但仍需从严把控安全风险,未雨绸缪引导科技发展向上、向善。
2026-03-17 09:34
近日,“今明两年或成历史最热年份”“地球或将迎超级厄尔尼诺现象”等相关话题冲上网络热搜,引发公众广泛关注。“总体来看,今年下半年赤道中东太平洋处于厄尔尼诺状态的可能性较大,但目前尚无法准确预测其具体形成时间和总体强度。
2026-03-17 09:34
水利部水文司司长刘志雨介绍,2015年9月,水利部和自然资源部按照“统一布局、分工协作、避免重复、信息共享”原则,联合启动实施国家地下水监测工程。未来十年,国家地下水监测站网将更加科学、全面、精准地守护国家水资源安全,为精打细算用好水资源,从严从细管好水资源提供坚实保障。
2026-03-17 09:34
该学院依托浙江大学建立,旨在积极推动全球发展倡议落地见效,切实破解全球发展进程中的瓶颈性难题,有效凝聚多方智慧与力量,推动各国共同发展。
2026-03-16 12:35
他们用郭守敬望远镜光谱数据锁定目标对象,结合盖亚空间望远镜的高精度天体测量数据拼出基本“轮廓”,再用EBHIS射电巡天数据勾勒出星团周围的气体环境。他还公布了星团中最亮恒星的精确坐标——赤经01:50:46.6和赤纬+56:25:25.8,供天文爱好者定位追踪。
2026-03-16 09:32
不久前发表在《细胞》的研究,可能是张保才研究员与老师周奕华研究员科研生涯迄今“最高光”的时刻。张保才就在这一年到遗传发育所攻读博士,机缘巧合地进了这个新课题组,成为周奕华的“开山弟子”。
2026-03-16 09:31
回顾过去一年,“AI仿冒名人带货”“职业弹幕人”操控舆论、“大数据杀熟”等新型骗局取代传统假货,成为投诉“重灾区”。
2026-03-16 09:28
记者从中国航天科技集团获悉,2026年3月15日21时22分,我国在太原卫星发射中心使用长征六号甲运载火箭(又名长征六号改运载火箭),成功将遥感五十号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-03-16 09:27
酷暑难耐,即便身着薄衣,人还没动,汗先下来了。邹如强介绍,为验证实际调温效果,团队还将相变纤维织造成衣,并进行了多场景真人穿戴测试。
2026-03-16 09:21
多牵头国际大科学计划  牵头组织实施国际大科学计划,是中国推动世界科技创新、应对全球共同挑战的重要路径,也是深度参与全球科技创新治理、加快建设科技强国的战略举措。
2026-03-13 10:03
12日,十四届全国人大四次会议表决通过了《中华人民共和国生态环境法典》。非洲“绿色长城”毛里塔尼亚国家署官员艾莎·穆罕默德·布哈里·娜迪称赞说,生态环境法典体现了中国系统性应对生态和气候问题的“长期坚定承诺”。
2026-03-13 10:02
加载更多