新華社記者 侯文坤

據(jù)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)消息，該校作物遺傳改良全國重點實驗室李一博教授團(tuán)隊新發(fā)現(xiàn)一種讓水稻“不怕熱”的關(guān)鍵基因，并解析了其調(diào)控水稻耐高溫的機(jī)制。相關(guān)研究成果于北京時間4月30日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上。

近年來，隨著全球氣候變化的加劇，極端高溫天氣頻繁出現(xiàn)，成為威脅糧食安全的重要因素之一。論文通訊作者李一博介紹，如何實現(xiàn)水稻在高溫環(huán)境下穩(wěn)產(chǎn)，培育抗高溫新品種具有重大戰(zhàn)略意義。

研究團(tuán)隊在10余年的攻關(guān)過程中，突破傳統(tǒng)溫室篩選等方法不能反映真實環(huán)境的局限，對在田間的自然高溫環(huán)境中鑒定出的耐熱水稻種質(zhì)資源，進(jìn)行了大量遺傳分析，篩選出了水稻對抗高溫的關(guān)鍵基因QT12。研究顯示，當(dāng)高溫來襲時，QT12會與蛋白復(fù)合體NF-Y相互作用，在稻谷籽粒內(nèi)部構(gòu)建起分子級的“防火墻”攔住高溫威脅，同時能幫助儲藏蛋白與淀粉在合成過程中保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，以穩(wěn)定稻米品質(zhì)和產(chǎn)量。

李一博介紹，在去年的高溫環(huán)境下，團(tuán)隊在長江流域進(jìn)行了大規(guī)模田間試驗。研究人員將QT12導(dǎo)入到雜交稻品種“華占”中，顯著提高了其結(jié)實率、單株產(chǎn)量和稻米品質(zhì)，在武漢、杭州和長沙的小區(qū)產(chǎn)量分別增加了49.1%、77.9%和31.2%，進(jìn)一步驗證了QT12在高溫環(huán)境下的積極作用，為水稻在高溫環(huán)境下實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供了全新的分子機(jī)制和育種策略。

據(jù)悉，研究團(tuán)隊目前已與國內(nèi)多家企業(yè)達(dá)成成果轉(zhuǎn)化開發(fā)意向協(xié)議，將加快應(yīng)用于育種實踐。