水稻种出新突破！浙大解密 TOR 信号：节水 30% 照样多收粮
- 行业资讯
- 9天前
- 13热度
在浙江杭州的试验田里，一片绿油油的水稻正在接受 “特殊考验”。它的灌溉水量比传统稻田少 30%，氮肥用量降了 40%，但稻穗却比普通水稻更饱满。这背后的 “好办法”，是浙江大学农业与生物技术学院都浩研究员团队发现的水稻 “TOR 信号调控机制”。这项厉害的技术，不光能让水稻在干旱时 “喝更少水、吃更少肥”，还能通过精准控制氮素吸收，让每亩水稻多收 15% 以上，给全球粮食安全和农业可持续发展提供了新方案。
一、TOR 蛋白的两个重要作用
传统种水稻，大水漫灌和施肥太多，不光浪费水、让土壤变坏，还因为氮肥没被充分利用，加重了污染。都浩团队花了十年时间研究，第一次发现水稻里的雷帕霉素靶蛋白(简称 TOR)，在节水节肥中起到了核心作用：
当氮素吸收的 “智能开关”。TOR 蛋白通过控制铵转运蛋白(比如 AMT1;1)和氨基酸渗透酶(AAP1)的工作效率，像 “肥料管家” 一样精准控制根系吸收和分配氮素。在节水的条件下，TOR 活性强的水稻品种(TOR-OE)，氮吸收效率提高 15%，蛋白质合成量增加 20%，相当于每亩少用 8-10 公斤尿素。实验室里的数据表明，这种水稻在节水 30% 时，氮素利用效率比普通水稻高 40%，总氮含量还能保持在普通水稻的 85% 以上。
调控翻译的分子网络。团队用多核糖体测序(Polysome-seq)技术发现，TOR 通过 “G6K-RPS6” 和 “MAF1-tRNA” 两条路径，一起控制 274 个基因的翻译水平。比如，抑制 MAF1 蛋白的活性，能让 tRNA 合成变多，使蛋白质翻译效率提高 30%，有效解决了节水导致的水稻生长停滞问题。打个比方，TOR 就像水稻细胞的 “中央处理器”，通过调节 “翻译工厂” 的生产能力，保证节水时关键的代谢过程能正常进行。
二、示范项目里的 “大变化”
在江苏扬州、湖北荆州的示范基地里，TOR 技术显出了很厉害的应用能力：
首先是 “节水还能不少收” 的奇迹。2024 年长江流域又热又干的时候，用 TOR 技术改良的水稻(TOR-OE 品种)，浇水少了 30%，每亩还是能收 650 公斤，比普通水稻多收 12.7%;而普通水稻因为缺水，结实率下降，每亩收不到 500 公斤。
然后是 “肥料效果翻倍” 的秘密。配合缓释肥和滴灌系统，用 TOR 技术改良的水稻在氮肥少用 40% 时，分蘖数增加 15%，千粒重提高 8%。湖北监利的种植户李师傅说：“往年每亩用 80 斤复合肥，今年只用 48 斤，稻穗反而更饱满!”
还有生态方面的好处也很明显。节水的种植方式让稻田甲烷排放减少 25%，氮流失量降低 36%。欧盟的研究显示，推广这项技术，能让全球稻田每年减少 1.2 亿吨碳排放，相当于种了 3 亿棵冷杉。
三、政策和技术一起发力
有政策帮忙：农业农村部 2025 年的 “节水农业攻坚计划”，把 TOR 技术放进了重点推广的名单里，对用这项技术的新型农业经营主体，每亩补贴 200 元。中国水稻研究所和托普云农合作成立了 “数字农业研究中心”，正在研发带 TOR 算法的智能水肥一体机，预计 2026 年能批量生产。
还有企业和科研机构合作的好例子：中化现代农业把 TOR 技术融入 “MAP 智慧农业平台”，通过遥感监测和 AI 模型，给农户提供定制化的种植方案。湖北枝江的试点显示，种用 TOR 技术改良的水稻，每亩多赚 292 元，稻米蛋白质含量提高 1.2 个百分点，卖价能高 30%。
这还成了全球农业的新方式：这项成果已经发表在《Molecular Plant》等国际期刊上，被联合国粮农组织(FAO)列为 “全球农业十大突破性技术”。印度旁遮普邦引进 TOR 技术后，水稻节水 35%，化肥用量减少 45%，成了南亚干旱地区的 “救星”。
四、从 “吃饱” 到 “吃好” 的进步
有特殊作用的稻米开发。通过增强 TOR 信号，团队正在培育富含 γ- 氨基丁酸(GABA)的 “健脑水稻”，它的氨基酸含量比普通大米高 30%，已经进入区域试验阶段。
低碳农业的好榜样。浙江大学和中化集团合作建的 “零碳稻田” 示范项目，用 “TOR 技术 + 光伏农业” 的模式，每亩每年能减少 1.5 吨二氧化碳排放，同时光伏发电每年能赚 800 元。
技术推广到全球。现在，TOR 技术已经在越南、巴基斯坦等 12 个国家开展适应性试验。FAO 计划在 2027 年前，在 “一带一路” 沿线推广 1000 万亩，预计能多产 60 万吨粮食，帮助 200 万农户。
从 “靠土地要产量” 到 “靠科技要效益”，TOR 信号调控机制的发现，标志着水稻种植从 “凭经验种” 变成 “精准种”。就像都浩教授说的：“这项技术不光让农民‘站着就能赚钱’，还改变了农业和自然的关系。
