记者从中国科学院植物分子科学卓越中心获悉,该中心林红轩、上海交通大学林友春、广州国家实验室李一学等科研人员近日透露,他们破解了水稻高温检测和高温响应的双重“密码”,发现了植物体内一系列持续激活的热信号检测和调控机制。通过对这一机制进行基因改良,我们将能够成功培育出具有耐热梯度的新品种,支持作物耐高温的分子育种,为全球变暖导致的粮食产量下降提供新的解决方案。相关研究成果于北京时间2025年12月3日发表在国际学术期刊《Cell》上。气候变暖和持续高温直接威胁全球粮食安全。因此,迫切需要发现农作物的耐热基因,分析耐热机制,开发能够适应高温气候的新品种。当植物细胞暴露在高温下时如何“感知”和“反应”?这一直是一个未解之谜。经过多年的努力,研究小组鉴定出了水稻中两个重要的调节因子:DGK7(二酰甘油激酶)和MdPDE1(磷酸二酯酶)。它们就像一系列经过精确校准的“警报系统”,一步步将高温物理信号转化为细胞能够理解的“生物指令”,完成从细胞边缘到细胞核的“通讯”。这一发现系统地连接了从细胞膜脂质重塑到核信号级联的整个过程,并解决了该领域长期存在的问题。阐明这一机制将为生殖提供精确的目标在。在高温下,单基因改良品系与对照相比产量提高了50%至60%。遗传改良的双菌株在不影响正常条件下产量的情况下,产量大约是对照的两倍。科学家不仅可以提高作物的耐热性,还可以像调整体积一样精确地设计“梯度耐热”品种,以适应不同地区的气候需求,为其他重要作物的耐热性育种和提高提供坚实的理论基础和宝贵的遗传资源。 (总台央视记者 帅俊全 楚尔佳)
(编辑:何欣)