謝華安院士（左三）與團隊成員觀察“福香占”田間長勢。

“福香占”綠色栽培集成示范基地，生機盎然。

東南網3月26日報道（福建日報記者 張輝 通訊員 胡海明 文/圖）近日，福建省農業科學院水稻研究所張建福研究員和謝華安院士領銜的水稻抗逆分子設計育種團隊，在國際植物學權威期刊《綜合植物生物學雜志》發表最新研究成果。該研究首次揭示了一條全新的種子耐儲性調控通路。

稻谷，既是糧食又是種子。隨著時間的流逝，它們在儲藏過程中，會悄然衰老——作為糧食，不好吃了；作為種子，不好種了。人需要抗衰，稻谷同樣如此。作為水稻遺傳育種領域的研究熱點，提高種子耐儲性關系著保障糧食安全、降低農業生產成本等重大課題。

過去10多年間，省農業科學院水稻抗逆分子設計育種團隊一直奔走在水稻“抗衰”的漫漫征程上。他們已相繼挖掘出多個調控稻谷耐儲性的關鍵基因，解析了相關分子機制，為水稻等作物耐儲性分子設計育種提供了重要理論依據和基因資源。

尋找“抗衰達人”

4月將至，全省各大糧食儲備庫陸續迎來輪換期——陳糧出倉，新糧補位。

從新糧變陳糧，稻谷究竟經歷了什么？衡量稻谷新不新鮮，脂肪酸含量是一個重要指標。稻谷陳化過程中，胚中的脂肪逐漸分解，產生游離脂肪酸。隨著脂肪酸不斷累積，稻米色香味均遭受重創。除此之外，稻谷作為種子在儲藏過程中，活力也會逐漸減弱，導致發芽率降低，最終影響糧食產量。事實上，全球每年因為種子劣變造成的經濟損失，難以估量。

正因如此，無論是糧食儲備庫還是種子儲備庫，均配備了現代化溫濕度控制系統，為的就是盡量延緩稻谷陳化進程。即便如此，在福建這樣高溫高濕的省份，糧食儲備庫中的稻谷輪換周期也不宜超過3年。

人類抗衰，不僅需要外養還需要內調。稻谷也一樣，如果本身耐儲藏，就能從根本上減少老化帶來的損失。幸運的是，自然界中確實有這樣的天賦選手。它們天生具有卓越的耐儲藏性，擅長與時間為敵。如果能夠破解“不老”秘籍，不就能夠推而廣之，選育出更多“青春久駐”的水稻品種嗎？

福建省農業科學院水稻抗逆分子設計育種團隊做的就是這樣的事。

“稻谷耐儲藏研究，周期長、時間久、機制復雜，是作物遺傳育種領域公認的‘硬骨頭’。”10多年前，福建省農業科學院水稻研究所的實驗室里，一場關于研究方向的討論正在進行，謝華安語氣堅定，“我們要啃這塊‘硬骨頭’，但要有策略。”

他們選擇的策略是：從最基礎的材料收集和創制出發，先把資源握在手里，再一步步解開背后的遺傳機理。掌舵定向后，團隊開啟了漫長的科研攻關之路。

“要破解稻谷耐儲性密碼，必須先有好材料。”張建福說，研究團隊奔赴天南海北，廣泛收集了成千上萬份水稻種質資源，通過日復一日、年復一年的篩選、鑒定、評價，終于挖掘出了“粵晶絲苗”等一批“抗衰達人”。利用這些種質資源，他們創制了一系列耐儲藏材料，成功選育出了耐儲藏優質稻新品種“福香占”。

作為近年來福建水稻界的明星單品，“福香占”可謂“六邊形戰士”，高產、抗病、有香味、再生力強等能力自不必說，關鍵是耐儲性無出其右。相關試驗表明，它在人工老化35天條件下，發芽率達到74.33%；人工老化42天條件下，發芽率仍高達61.67%。拋開抽象的實驗數據，時間是最好的證明——“福香占”進入糧倉二至三年內，即便不采取任何物理措施進行干涉，其品質變化也相當有限。

對于育種團隊來說，成就感不僅源自育成了一個好品種，更在于找到了一把“金鑰匙”。用張建福的話說，就是要搞清楚它“為什么好”，把背后的基因挖掘出來，把機制梳理清楚，“讓一個品種造福整個水稻產業”。

解鎖“抗衰”秘籍

一場圍繞“福香占”“抗衰”秘籍的探索就此展開。

在張建福研究員、蔡秋華副研究員牽頭下，研究團隊成立了耐儲藏研究小組。小組成員每個人都有自己的“戰場”：負責人魏毅東帶領團隊制定研究方案，統籌協調；骨干成員吳方喜、王穎姮、朱永生、何煒扎根田間，負責材料的精準鑒定和群體構建；博士生廖素鳳扎進實驗室，將田間材料的表型數據與分子機制銜接起來，夜以繼日地開展基因克隆、互作驗證。

從田間到實驗室，從表型到基因型，從基因克隆到機制解析……歷經近十年的攻堅，一個個與耐儲性相關的關鍵基因逐漸揭開面紗，一條條調控耐儲性的分子網絡逐漸浮出水面。此次在《綜合植物生物學雜志》發表的最新研究成果，則發現了守護稻谷活力的一員干將——從“福香占”克隆出的OsCPN10a基因。

“為探究OsCPN10a對種子耐儲性的調控作用，團隊構建了OsCPN10a過表達與基因編輯敲除OsCPN10a的水稻株系材料，開展人工加速老化處理研究。”論文第一作者廖素鳳說，“老化處理14天和21天后，前者種子發芽率高于對照材料，后者種子發芽率則顯著降低，這表明OsCPN10a基因正調控種子耐儲性。”

那么，這個過程是如何發生的呢？進一步研究表明，OsCPN10a基因能夠編碼產生一種分子伴侶蛋白，并通過雙重機制提升稻谷耐儲性。

第一重機制與ABA信號通路有關。現有研究表明，ABA信號通路是一條與種子衰老有關的信號傳導系統——植物體內的激素通過激活復雜的連鎖反應，打開一系列加速衰老的基因“開關”。感知到這一信號后，OsCPN10a蛋白開始拉幫結派，與另外兩種蛋白OsCPN20、OsHSP60-3B組裝成三元復合體，如同半路殺出個程咬金，精準狙擊ABA信號傳導，從而延緩稻谷衰老進程。

第二重機制則是通過維持淀粉顆粒結構完整性，延緩貯藏物質降解。研究團隊發現，OsCPN10a功能缺失會導致淀粉顆粒結構紊亂、表面凹陷和裂隙增多，同時伴隨活性氧過度積累；相反，過表達OsCPN10a則能有效維持淀粉顆粒的完整致密結構，顯著增強抗氧化系統活性。

“簡單來說，OsCPN10a基因就像一位盡職盡責的‘倉庫管理員’，既負責調控倉庫內部的信號指令，又確保糧食顆粒本身完好無損。”論文共同第一作者魏毅東說，這種從生理代謝到細胞結構的雙重守護，正是OsCPN10a能夠延緩種子衰老、維持貯藏品質的關鍵所在。“該研究首次在分子生物學層面建立了蛋白質穩態與種子激素敏感性之間的直接機制聯系，突破了傳統種子耐儲性研究僅關注單一生理或生化層面的局限，為種子耐儲性研究提供了全新的視角。”

從一個品種到一個產業

以一個關鍵品種為起點，解鎖稻谷的青春密碼。

首次發現異構天冬氨酸甲基轉移酶OsPIMT1、轉錄因子OsbZIP05和OsbZIP62與種子儲藏性相關；明確了脂肪酸代謝影響稻谷的儲藏性；發現OsNAT9基因通過維持細胞內外的抗壞血酸穩態，提高水稻種子活力……過去十年間，這些成果猶如一張張拼圖，層層拼接，步步推進，慢慢展現出與稻谷耐儲性有關的神奇世界。

“這些研究的價值，不僅僅在于發現一個新基因，破解一個新機制。”張建福認為，更重要的是，從“福香占”這個優質品種出發，深挖其背后的科學內涵，最終為整個水稻產業的耐儲性改良提供了理論依據和基因資源。“未來可通過基因編輯、分子標記輔助選擇等現代技術，定向培育耐儲性顯著增強的水稻新品種，有效延長種子貯藏壽命，降低種業流通損耗，提升我國種業核心競爭力。”

事實上，作為耐儲藏水稻品種中的扛把子，“福香占”不僅在科研領域閃閃發光，在生產上也大放異彩。

春耕時節，位于龍巖市新羅區雁石鎮廈中村的“福香占”綠色栽培集成示范基地，種植戶正搶抓農時，開展工廠化育秧。自2022年引種“福香占”以來，該品種已成為當地糧食增產增收法寶。去年，廈中村發展“福香占”560畝，畝產554公斤，稻谷收購價4.1元/公斤，大米銷售價10元/公斤，均高于常規品種。

“‘福香占’實現了耐儲藏、抗病、優質和香味等重要性狀基因的精準聚合，主要品質指標達部頒優質稻品種品質一等標準，榮獲第三屆全國優質稻品種食味品質鑒評金獎。”張建福說，在品種推廣過程中，福建省農業科學院水稻研究所通過“水稻新品種+綠色高產栽培技術+轉化+品牌”模式，在福建、江西、安徽等省份開展示范和應用，取得顯著經濟效益。截至2025年，“福香占”已在閩贛皖示范推廣53.88萬畝，創立了“楓溪香米”“九牧貢米”等多個高檔優質香米品牌，累計新增社會經濟效益3.13億元。