中国华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室和湖北红山实验室的作物遗传学家团队发现了一种基因变异,可以使水稻植株即使在夜间气温高于正常水平时也能继续以高速率生产谷粒。

在《细胞》杂志上发表的一项研究中,研究小组对多种水稻品种进行了抗热试验,最终确定了一种在气温升高时可能有用的品种。
过去几年,由于全球变暖的影响,热浪来袭,稻农的产量下降。尤其令人担忧的是夜间气温升高,这会导致稻米变白,产量下降。中国及其他地区的研究人员注意到,热浪出现的频率越来越高,而且预测显示夜间气温平均可能上升,因此他们一直在研究如何在气温升高的情况下保持水稻产量。
研究团队自2012年起开始寻找耐热水稻品种。多年来,他们研究了533个品种,希望找到一个或多个能够耐受更高温度且产量不减的水稻品种。最终,他们发现了两个似乎符合条件的品种:OM1723和成恢448。为了确定这两个品种可能携带哪些耐热基因,他们进行了杂交。结果,他们在12号染色体上发现了一个基因变体,并将其命名为QT12,该变体正是决定耐热性的基因。
研究人员接下来进行了实验,以了解QT12如何提供这种耐受性。他们发现,在正常温度下,三种特定的转录因子倾向于结合,但随着温度升高,其中一种转录因子会脱离并与启动QT12的启动子结合,这反过来又干扰了高温下淀粉分子堆积的过程,导致小麦粒质变白,产量降低。
研究小组表示,未来的研究将围绕测试展开,看看对现有水稻品种进行基因改造以赋予其 QT12 变体是否会比简单的杂交产生更好的结果。
更多信息: Wei Li 等,天然基因开关系统赋予水稻田间耐热性,从而提高稻米品质和产量,Cell (2025)。














