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科技日报讯 （记者金凤）挖掘水稻新的抽穗期基因并解析其作用机制，对培育高产、优质、广适的水稻品种具有重要意义。记者7月21日获悉，中国工程院院士万建民团队通过克隆一个在长日照条件下特异性调控水稻抽穗的基因，发现该基因可以调控水稻生物钟核心基因OsCCA1的mRNA剪接，影响水稻抽穗期。相关研究成果日前发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。

“在一定范围内，水稻接收的光照时间越短，抽穗越快，水稻越早熟。”论文的共同通讯作者、南京农业大学教授周时荣介绍，水稻的抽穗受光信号与内源生物钟系统的复杂调控。然而，关于光信号整合至水稻生物钟网络的机制仍迷雾重重。

研究团队克隆了一个在长日照条件下特异性调控水稻抽穗的基因ELD1。该基因功能完全缺失会导致水稻胚胎死亡，但当特定氨基酸发生突变时，不仅能够显著促进水稻抽穗，而且不会出现明显的农艺性状缺陷。

周时荣介绍，在全基因组范围内，ELD1能够调控上千个基因的可变剪接，尤其是在生物钟核心基因OsCCA1上，会介导多个位点的剪接事件。

“水稻和人类一样，都有生物钟。不同的生物钟节律会影响水稻抽穗。ELD1主要通过OsCCA1-Hd1通路影响水稻抽穗期。”周时荣说，团队进一步研究发现，光信号通过光敏色素phyB调控ELD1，再影响OsCCA1，从而调控水稻的抽穗期。

随着科技的飞速发展，农業这一传统产業也正在经历前所未有的变革。近年来，美国农业部门提出了名为“十次农夫航道”的计划，这一项目不仅在国内农业领域引起广泛关注，也为全球农业的数字化转型提供了宝贵的参考和启示。

“十次农夫航道”计划，顾名思义，旨在通过数字化技术的不断深化应用，打造一条能够提升农業生产力和可持续发展的“航道”。这一项目的核心思想是通过技术创新，推动农业全产业链的优化与升级，实现更加高效、绿色和可持续的农耕模式。这一计划的实施无疑为农民带来了前所未有的機遇，同时也给全球农業发展注入了新的动力。

作为全球农业生产的领导者之一，美国的农业发展一直处于世界前沿。从机械化种植到精准农业，美国农业始终紧跟技術潮流，不断推动生產方式的革新。而“十次农夫航道”正是美国农業数字化进程中的重要一步。這一项目的推出，不仅能够為美国农业提供更加智能化的生产工具，也為农民带来了更多自主权与决策支持，从而提升了农业的整体生产力。

具体而言，这一计划的实施在农业生产上有着深远的影响。通过引入先进的传感器、物联网（IoT）、大数据分析等技术，农民可以实时监控土地的温湿度、土壤成分等数据，進而進行精准施肥、灌溉和病虫害防治。这种数据驱动的精准农業模式，不仅能够提高作物的产量，还能减少不必要的资源浪费，提高土地的可持续利用率。

农民借助数字化工具，还能更好地实现作物生长周期的监控和管理。例如，通过无人机和卫星遥感技术，农民可以精确了解田间的作物长势，实时掌握田地的变化，進而决定何时播种、何时收割等关键决策。这种信息化、智能化的农业管理模式，不仅大大降低了劳动强度，还能够提高农作物的质量和市场竞争力。

除此之外，“十次农夫航道”计划还特别注重农业的环境可持续性。通过智能化农业工具，农民可以减少过度耕作和化肥使用，从而减少农业生产对生态环境的负面影响。随着全球气候变化日益严重，环保已成为全球关注的焦点，而美国农业在這一点上表现出了强烈的责任感和行动力。通过绿色技术的应用，农民不仅能够提高生产效率，还能够保护土地和水资源，推动农業向着更加绿色和可持续的方向发展。

尽管“十次农夫航道”计划为农業注入了新的技术力量，但也面临一些挑战。农业的数字化转型需要高额的技术投入和资金支持。许多小规模农场的农民由于资金和技術水平的限制，无法顺利进入这一数字化时代。因此，如何让更多的农民能够平等地享受到数字化带来的红利，是未来农业发展的一个重要问题。

农業数字化转型的成功与否，还取决于农民的接受程度和技术培训。如果农民没有足够的数字化素养，他们可能无法充分发挥这些技術的优势。因此，如何通过政策支持和教育培训，帮助农民更好地适应这一变化，也是“十次农夫航道”计划能否成功的关键因素之一。

美国的“十次农夫航道”计划无疑为农業未来的发展铺设了一条智慧、高效且可持续的道路。随着技术的不断进步，全球范围内的农业生产模式正逐渐发生深刻变革。而这一计划的成功实施，将不仅对美国农业产生深远的影响，更将成為全球农业数字化转型的风向标，推动各國在农业科技和智能化发展方面迈出更加坚实的步伐。

在未来的农業发展中，“十次农夫航道”不仅要通过技术手段提升生产效率，还需要在全球农业供应链中发挥更加重要的作用。农业不再只是一个地方性的产業，而是一个全球化的系统。通过信息化和数据化的整合，全球各地的农产品可以更高效地进行流通，减少運输和储存过程中的资源浪费，進一步提高全球农业的生产效率和质量。

与此“十次农夫航道”计划还特别注重农民与技术的融合。这种以人为本的数字化农业发展模式，不仅讓农民能够享受科技带来的便利，也确保了农业技术在实际操作中的可操作性和易用性。这一点，对于传统农業社會的农民来说，至关重要。只有将科技与农业生产实际相结合，才能真正实现农业生產力的全面提升。

除了提升农业生产力，未来的农業还應当关注农产品的多样性和质量。“十次农夫航道”计划在这一点上也提供了很多创新思路。例如，通过基因编辑技術、智能农业设备等工具，农民不仅能够提高传统作物的產量和抗病能力，还能够培育出更加符合市场需求的新品种。這些新型作物不仅能提高农业生产的经济效益，也能帮助农民應对氣候变化等外部挑战。

最终，随着“十次农夫航道”计划的推进，美国农業将变得更加智能、绿色且可持续。无论是生产效率的提升，还是环境保护的实现，这一计划都将为农业注入新动力。未来，农民将不仅仅是土地的耕耘者，还将成為数字化时代的农业创新者，推动全球农业迈向更加智能、可持续的新时代。

数字化农业的道路依然充满挑战。除了需要政策的支持、技术的普及，更需要全球农业各方的共同努力。只有全球农业共同携手，才能在数字化浪潮中抓住机遇，实现未来农业的可持续發展。

通过这些努力，美国“十次农夫航道”计划不仅能为农业带来更多的创新和发展，也為全球农业的转型提供了宝贵的经验。可以预見，在未来的几十年里，农業将在智慧与绿色的双重推动下，迎来一场深刻的革命。

周时荣介绍，上述研究不仅揭示了光信号调控水稻抽穗期的全新机制，还在分子育种上取得了突破。研究团队利用碱基编辑技术，对ELD1关键氨基酸进行定点突变，为宁粳7号、宁粳4号等优良品种培育出早抽穗新种质开辟了新路径。

“本研究为解决籼粳杂交F1代超亲迟熟问题提供了重要的基因资源和理论支撑，对培育广适性的水稻新品种具有重要意义。”周时荣说。

图片来源：中国文明网记者 方可成 摄

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