浙江在线10月24日讯（浙江在线记者 曾福泉 通讯员 周炜 朱原之）稗草是为害水稻田的首要杂草。我国科学家主导的一项最新研究揭示了稗草与水稻竞争的“秘密武器”。相关论文日前在线发表于著名期刊《自然通讯》。论文共同第一作者和通讯作者之一来自浙江大学。

　　论文通讯作者之一、浙大作物科学研究所樊龙江教授说，研究者通过对稗草进行全基因组测序和水稻化感互作实验，捕获了这种杂草危害水稻的“化学武器”。专家发现，稗草能分泌一种叫“丁布”的次生代谢产物，可以明显抑制水稻生长。研究团队在稗草基因组中找到了能合成丁布的三个基因簇。在稗草与水稻混种时，该基因簇会快速启动“制造”丁布。樊龙江说，丁布是稗草独有的秘密武器，水稻没有。

　　稗草

　　植物在生长过程中会向环境释放特定的防御性化学物质，从而影响邻近植物生长，这就是植物的化感作用。植物释放的这种“化学武器”是内源性的，生态友好，所以在农业生产中被广泛用来杂草防控。之前的研究显示，水稻自身会分泌一种稻壳素，帮助其与稻田杂草竞争。樊龙江说，现在的研究表明，稗草也能够产生稻壳素，而水稻不能产生丁布，因此在竞争中水稻总是落于下风。这也解释了为何在喷施化学除草剂之外，当前没有更好的防治稗草的办法。

　　国际杂草基因组协作组织确定的 10 个最优先需要开展基因组测序的单双子叶杂草清单，稗草位列“十大通缉要犯”之首稗草和水稻亲缘关系不算近，相比之下与玉米和小麦关系更近。但不知从什么时候起，稗草却和水稻伴生在一起了，而且在外形、生长期和营养需求等方面都与水稻越来越接近，麻烦也越来越大。目前，稗草已经成为全球科学家“围剿”的对象。今年3月，美国科学家牵头的国际杂草基因组协作组织召开会议，各国科学家确定了 10 个最优先需要开展基因组测序的单双子叶杂草清单，稗草位列“十大通缉要犯”之首。

　　樊龙江说，科学家同时在寻求发挥稗草的积极作用。多个科学机构长期致力于开展C4水稻育种研究。水稻为三碳（C3）植物，而玉米高粱等作物为C4作物。C4植物的光合效率要高出很多。科学家们一直希望能创制出C4水稻品种，从而提高水稻产量。稗草的基因资源即可以用来为水稻育种服务。

　　稗草是典型的C4植物，与水稻有着相同的生境和株型，对于C4水稻育种来说是非常理想的模式植物和C4途径基因供体。“比如，我们可以先把稗草C4途径关键基因一个个导入水稻中，通过杂交方式将基因聚合，来看看这样聚合的水稻光合效率是否会提高，水稻的产量是否会明显提高？”相关的实验正在进展中，樊龙江说：“我希望稗草能‘逆袭’成功，成为水稻育种家门的掌上明珠。”