中新网北京12月15日电，记者孙自法从中国科学院青藏高原研究所获悉，来自北欧的克里斯托夫·多克特博士领衔团队与法国Secobra研究所、丹麦哥本哈根大学、英国剑桥大学等机构一道，完成了一项重要研究。 这项成果发布在12月15日的《科学》杂志上。研究团队通过基因组分析揭示了大麦种子休眠的关键机制。他们发现一个名为MKK3的基因，通过“拷贝数+激酶活性”这两种方式共同作用，决定了大麦在不同气候区的休眠节律。尤其是在青藏高原地区，当地的青稞（裸大麦）拥有全球最强的MKK3活性。 种子休眠是农作物驯化过程中被改造的重要性状之一。它让种子在环境不安全时保持“按兵不动”，等到合适的时机再发芽。但种子休眠也有两面性：休眠时间太短，会导致成熟种子在穗上提前发芽；休眠时间太长，又会影响播种和出苗整齐度。 克里斯托夫·多克特博士指出，大麦种质基因组中的MKK3基因通过双重调控来决定种子休眠时间。当基因拷贝数增加时，种子休眠性会变弱；当氨基酸变异控制的激酶活性变强时，种子休眠性也会变弱。两者协同作用就能精细调控MKK3的总体活性。 研究团队分析了全球1000余份大麦种子的MKK3时空演化格局。结果显示，东亚季风区偏好低活性模式的MKK3，以避开收获季节的湿热气候带来的穗发芽问题；北欧的啤酒大麦为了麦芽快速均匀萌发，选择了弱休眠性模式的种子；青藏高原的青稞则因为自然选择而拥有最高活性模式的MKK3。 针对青藏高原极端气候带来的低温胁迫，当地形成了独特的农艺实践。人们在籽粒未完全成熟时提前收获，并通过风干、焙炒等方式处理种子。这种做法确保了提前收获的种子能迅速适应环境并大部分萌发。 中国科学院青藏高原研究所的王昱程研究员表示，这项研究把基因变异、气候变化和人类饮食文化联系在了一起。MKK3的双重调控机制为分子育种提供了操作模块，可通过“拷贝数增减”或“单碱基编辑”来微调种子休眠期。 这项破解大麦种子休眠机制的研究成果给粮食抗逆育种带来了新希望。它为通过基因组设计构建可持续农业体系提供了可能，也为应对未来极端气候变化和人口增长带来的粮食安全挑战提供了新途径。 12月15日发布的消息显示，MKK3“闹钟”双轮驱动大麦种子休眠的相关论文是由中国科学院青藏高原研究所古生态与人类适应团队联合丹麦嘉士伯研究实验室、法国Secobra研究所、英国剑桥大学、丹麦哥本哈根大学等单位合作完成的。 此次研究是由丹麦嘉士伯研究实验室谷物育种与性状开发研究中心主任克里斯托夫·多克特博士担任通讯作者的。 中新网北京12月15日电的消息还提到了中国科学家联合全球数十家科研机构合作者共同完成了这项重要工作。