对抗高温，水稻有“秘密武器”

科技日报讯 （记者吴纯新 通讯员蒋朝常）记者5月12日获悉，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室教授李一博课题组首次揭示了水稻对抗高温的“秘密武器”——基因QT12。相关研究成果日前发表在国际期刊《细胞》上。

李一博课题组发现，当高温来袭，基因QT12会与调控植物生长发育的复合体NF-Ys结合，形成初级—次级“双生锁”。这一结构如同在水稻籽粒内部构建起分子级“防火墙”，将高温胁迫“拦住”，从而保证了稻米的品质。该研究为在高温环境下实现水稻优质高产提供了理论依据，也为绿色育种指明了方向。

近20年来，极端高温天气事件频发，给全球农业生产造成严重威胁，尤其对粮食产量和品质的影响尤为突出。

多国农业模型分析表明，全球平均气温每升高1摄氏度，将直接导致水稻产量减少3.2%。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严峻挑战。

长江流域是我国第一大水稻主产区。2024年，在长江流域极端高温天气下，科研团队开展了大规模田间试验。结果显示，基因QT12在高温环境下展现出很强的耐热性。与野生型相比，CRISPR编辑的QT12基因株系在武汉、杭州和长沙种植的水稻小区产量分别提升了92.5%、64.1%和54.7%。

此外，基因QT12导入到杂交稻品种“华占”中，能显著提高其结实率、单株产量和稻米品质，导致在武汉、杭州和长沙种植的水稻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。

据悉，科研团队已与隆平高科、安徽荃银、大北农（金色农华）、湖北荃银、扬子江种业等多家国内龙头企业达成转化开发意向协议，相关成果将在育种实践中发挥重要作用。