中國科學家破解水稻高溫感知機制 揭示熱信號傳遞網(wǎng)絡。中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心林鴻宣院士團隊與上海交通大學林尤舜研究員團隊、廣州國家實驗室李亦學研究員團隊合作,揭示了水稻感知并響應高溫的機制。研究發(fā)現(xiàn)了植物中的一個循序激活、協(xié)同串聯(lián)的熱信號感知機制,并通過對該機制的遺傳改良,成功培育出具有梯度耐熱性的水稻新株系,為應對全球變暖導致的糧食減產(chǎn)提供了新的解決方案。相關研究成果于2025年12月3日在國際學術期刊《細胞》發(fā)表。

研究團隊經(jīng)過多年努力,鑒定到水稻中兩個關鍵調控因子:DGK7(二酰甘油激酶)和MdPDE1(磷酸二酯酶)。這兩個因子像一套精密協(xié)作的“警報系統(tǒng)”,將高溫物理信號一步步轉化為細胞能夠理解的“生物指令”,完成從細胞邊界到細胞核的“傳訊”。這一發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)連接了從細胞膜脂質重塑到核內信號級聯(lián)的完整過程,解決了領域內長期存在的難題。

該機制的破解為育種提供了精準靶點。在高溫條件下,單基因改良的株系比對照增產(chǎn)50%~60%,雙基因改良的株系比對照增產(chǎn)提高約一倍,且不影響正常條件下的產(chǎn)量。科學家不僅能改良作物的耐熱性,還能精準設計“梯度耐熱”品種,以適應不同地區(qū)的氣候需求,為其他主糧作物的耐熱育種改良提供扎實的理論依據(jù)與寶貴的基因資源。


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