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中国水稻40℃高温下也能稳产保质!华中农大最新科研成果登国际顶刊

长江云新闻  2025-04-30 23:19:01
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高温热害是影响水稻正常生长的关键问题。历经10余年努力,华中农业大学李一博教授团队发现了具有我国自主知识产权的水稻耐高温关键基因,当高温来袭时,这个神奇的基因能够化身为“高温开关系统”,“拦住”高温胁迫。北京时间4月30日晚,这项研究成果在国际顶尖学术期刊《细胞》上发表。

随着全球气候变化导致极端高温天气频发,直接导致水稻减产,对世界粮食安全带来严峻挑战。多国农业统计数据表明,全球平均气温每升高1℃,将直接导致水稻产量减少6.6%–25%,同时还伴随稻米品质的严重劣化。从2012年起,华中农业大学李一博教授团队利用4年多的时间,在全球范围内约上万份水稻种资源中,筛选出8份抗高温的种质资源,随后又用了9年时间,利用大规模田间自然高温鉴定的稀有抗性种质进行大量遗传分析,成功发现了这一命名为QT12的水稻关键基因。

“这个基因与蛋白复合体形成了一个‘双生锁’,变身为水稻体内天然的高温开关系统,第一级锁是该基因的自然变异,第二级锁就是蛋白复合体。”华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室教授李一博向长江云新闻记者介绍,当高温来袭时,基因QT12能够迅速响应,既平衡了水稻体内储藏的营养物质,又使得其品质和产量能够稳定下来,不受高温影响  。

长江流域作为我国第一大水稻主产区,约2.9亿亩的种植面积和约1.4亿吨的年产量,均占到了全国总量的三分之二。2023年、2024年,在武汉、杭州和长沙等长江流域城市,团队在极端高温下进行大规模田间试验,证明了这个基因在高温环境下表现出很强的耐热性,且结实率、单株产量和稻米品质有了明显提升。

李一博教授介绍,这项科研成果,在国际上首次填补了作物品质耐高温的科学空白,实现了水稻在高温环境下品质和产量的双提升,对于南北方水稻主产区品种的遗产改良,具有普遍意义和广阔的应用前景。

目前,这一科研成果与隆平高科、安徽荃银等多家国内龙头企业达成转化开发意向协议,成果大规模应用于长江中下游及南方稻区后,有望大幅度提升高温下我国水稻总产量稳定性。

(长江云新闻记者 吴宝洪 王宇 卞勇)

责任编辑 王宇
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