研究發現水稻對干旱有“記憶”

岳冉冉

人有不愉快的記憶，水稻也有，特別是對干旱的記憶。我國科學家的這一發現于近日發表在國際期刊《遺傳學前沿》上。

論文通信作者、中科院昆明植物研究所研究員劉莉介紹，植物在自然生長中會經歷多次環境脅迫，為了維持正常生長，它們在逆境中不會越來越蔫，反倒能“越挫越勇”，一步步“磨煉”出抗逆能力，這說明植物對逆境是有“記憶”的。

“水稻是我國主要的糧食作物之一，生長過程需水量極大，對‘干旱’這一滅頂之災是否有‘記憶’，這讓我們很好奇。”劉莉說。

團隊通過多年研究，不僅找到了水稻的干旱“記憶”基因，還找到了調控水稻干旱“記憶”響應的網絡。

研究人員首先對水稻樣品進行了多次干旱復水（重新吸回水分）處理，然后用鏈特異性轉錄組測序法，得到了大量與水稻干旱“記憶”相關的候選差異表達基因，最終確定了6885個干旱“記憶”轉錄本及238個干旱“記憶”長鏈非編碼RNA（核糖核酸）。

根據表達趨勢變化，研究者將這些干旱“記憶”基因分為“劑量”“線性”“累積”“初始”"穩定”5種變化趨勢類別的16個模式。

“我們進一步驗證了這些干旱‘記憶’基因在水稻抗旱能力中發揮的作用。比如‘劑量’模式包含的基因常會被忽略，因為這類基因在水稻經歷首次干旱時不會顯著表達，要在經歷多次干旱后才會變化。”劉莉說。

該成果為學術界研究如何提高水稻的抗旱能力提供了備選基因庫。