【我国科学家成功破解水稻耐热密码！】近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心与上海交通大学的合作团队成功揭示了水稻感知并响应高温的双重信号机制，为培育耐热作物新品种提供了关键科学依据。相关成果已发表在《细胞》期刊。随着全球气候变暖的持续加剧，高温胁迫已成为威胁粮食安全的重要挑战。高温会损害作物花粉活力、阻碍授粉与灌浆过程，导致产量和品质明显下降。因此解析作物耐热机制、培育适应未来气候的新品种是当下农业科技的重中之重。研究团队经过多年探索，成功鉴定出水稻中两个关键调控因子：DGK7和MdPDE1。它们像一套精密协作的“警报系统”，将高温物理信号一步步转化为细胞能够理解的“生物指令”，完成一场从细胞边界到细胞核的“传讯”。当高温信号抵达细胞膜时，膜上的“哨兵”DGK7首先被激活，生成名为PA(磷脂酸）的信使分子，完成信号的首次转换与放大，将外界物理高温转化为细胞内的化学警报。随后，磷脂酸进入细胞内部，将“域外危情”传递给另一个关键因子MdPDE1，并协助其进入细胞核。在细胞核内，MdPDE1通过MdPDE1通过降解另一种信使分子cAMP（环核苷酸），维持耐热基因的表达程序，促使细胞合成热激蛋白、活性氧清除酶等“耐热武器”，帮助细胞从常态转入高温应急状态。基于这一发现，研究团队开展了遗传改良试验。田间模拟高温环境下的结果显示：单基因改良的水稻株系比对照增产50%至60%，双基因改良株系更是实现了产量翻倍。这意味着，科学家不仅能增强作物的耐热性，更能像调节音量一样精准设计“梯度耐热”品种，以适应不同地区的气候需求，维持作物在高温环境下的产量稳定。(中国青年报)中国科普博览
