问题：寄生杂草成全球农业“隐形杀手” 非洲及亚洲部分地区，独脚金等寄生杂草长期困扰农业生产。这类杂草通过获取宿主养分完成繁殖，单株可产生数十万粒种子，并可在土壤中休眠超过20年。联合国粮农组织数据显示，全球每年因寄生杂草受害的耕地超过3000万公顷，非洲部分地区粮食减产最高可达80%。在我国西北、华北地区，向日葵、番茄等作物也面临列当属寄生杂草的类似威胁。 原因：传统防治手段陷入困局 寄生杂草难防，关键在于其特殊的生存方式。它们不同于普通杂草通过争夺光照生长，而是依赖宿主根系分泌的独脚金内酯（SL）作为萌发信号。现有除草剂难以在土壤中有效杀灭长期休眠的种子，轮作和休耕又常受耕地条件限制。在非洲，一些农户因寄生杂草出现“播种无收”，农业生产和收入受到严重冲击。 突破：中国团队提出“信号阻断”新思路 中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗团队联合多家机构提出逆向思路。研究发现，高粱中SbSLT1和SbSLT2基因编码的蛋白质，是独脚金内酯向土壤输出的关键“分子泵”。通过基因编辑沉默这两个基因后，高粱根系显著减少对应的化学信号的释放，使寄生杂草种子难以获得萌发指令，处于“无法启动”的状态。 影响：田间试验验证革命性效果 在海南崖州湾试验基地，基因编辑高粱表现出明显优势： - 寄生入侵率下降67%至94% - 产量损失减少近五成 - 无需增加除草剂使用量 同期，李家洋院士团队在番茄中鉴定的SlABCG45基因也显示，不同作物可通过相近机制提高对多种寄生杂草的抗性，并且不影响果实品质与产量。 前景：技术推广将重塑农业生态 该成果的应用价值主要体现在三上： 1. 跨作物适用性：保守性分析显示，该策略有望快速适配玉米、小麦等主粮作物； 2. 环境友好性：可减少对化学除草剂的依赖，降低土壤污染风险； 3. 经济可及性：在非洲地区的应用成本约为传统防治手段的1/5。 据估算，若该技术在全球20%的受影响农田推广，年均有望挽回约30亿美元的经济损失。
这项研究不仅为寄生杂草防控提供了更有效的解决路径，也提出了新的育种思路——通过基因编辑调控作物关键生理过程，削弱有害生物赖以生存的信号与通路，从而提升作物自身的防御能力；随着涉及的技术继续完善并逐步落地应用，这类创新有望为粮食安全与农业可持续发展提供更稳固的支撑。