科普图文 | 基因编辑精准调控大麦的芒长

如芒在背、初露锋芒、光芒万丈、针尖对麦芒……这些耳熟能详的成语均与“芒”有关，二十四节气中夏天的第三个节气即为“芒种”。“芒”在我国文字和习俗中的频繁使用，侧面反映了五千年农耕文明对中华民族形成和发展的推动作用。

芒是禾本科农作物结实后外稃延伸出的细刺，通常带有锯齿，带锯齿的芒可以减少小鸟啄食及防害虫啃食，也更容易粘在动物皮毛上使得农作物种子传播到更远的地方。芒未成熟时是绿色的，可以进行光合作用积累更多的营养物质，同等条件下具有长芒的麦穗灌浆时籽粒可以更为饱满。所以，在自然条件下有芒利于种群的繁衍和传播。

芒有长芒、短芒、钩芒、硬芒、软芒等多种类型，人们对农作物的驯化和育种更愿意选择硬芒变软、长芒变短甚至无芒的类型。比如，当今的水稻育成品种，均为无芒。

大麦是世界第四大禾本科粮食作物，是唯一保留了长芒特性的主要农作物。长芒被认为可以增加产量，全球几乎所有的大麦品种均为长芒。

基因LKS2编码1个短节间家族转录因子，该基因的丢失或序列变异会导致芒长变短，为利用基因编辑技术精确控制芒长提供了靶标位点。

（作者：中国农业科学院作物科学研究所 杨平研究员）