光明日报武汉5月2日电 记者王建宏、张锐 通讯员刘欣然从华中农业大学获悉，近日华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、生命科学技术学院、湖北洪山实验室水稻团队李一博教授课题组在《细胞》发表了突破性研究成果。科研人员在田间自然高温中筛选出关键基因，当高温来袭，与蛋白复合体形成的初级-次级“双生锁”锁住高温开关系统，既平衡了储藏蛋白与淀粉的合成稳态，又稳定了稻米品质，为水稻在高温环境下的协同实现优质高产提供了全新的分子机制和绿色发展的育种策略。
在全球气候变暖的背景下，极端高温天气频发，对主要粮食作物的产量和品质构成了严峻挑战。水稻作为全球重要的主粮作物之一，其品质和产量受高温影响尤为显著。多国农业模型分析表明，全球平均气温每升高1℃，将直接导致水稻产量减少6.6%至25%。极端高温天气频发，对水稻等主要粮食作物的产量和品质构成了严峻挑战。
长江流域是我国第一大水稻主产区。华中农业大学科研团队通过2024年长江流域极端高温下的大规模田间试验，发现低表达关键基因在高温环境下展现出很强的耐热性。与野生型相比，关键基因株系在武汉、杭州和长沙的小区产量分别提升了92.5%、64.1%和54.7%。此外，基因导入到杂交稻品种“华占”，显著提高了其结实率、单株产量和稻米品质，与“华占”相比，高温下使小区产量分别增加了49.1%、77.9%和31.2%，进一步验证了其在高温环境下的育种实力。
该研究的成功应用，打破了作物在“逆境—生长与产量—品质”之间的权衡瓶颈，为多位院士专家提倡的、具有高产且稳产、绿色农业性状、全谷物特性的“绿色营养超级稻”育种提供了强有力的技术支撑。该项研究不仅是作物科学与分子生物学领域的重要进展，也为应对全球气候变化、保障粮食安全与农业可持续发展提供了创新性解决方案。
据悉，秉持产业创新与科技创新融合发展理念，该团队已与多家企业达成转化开发意向协议，并应用于育种实践。
《光明日报》（2025年05月03日 03版）
来源： 光明网-《光明日报》
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