研究突破概述 - 中国科学院分子植物科学卓越创新中心、上海交通大学及广州国家实验室的研究团队成功破译水稻感知并响应高温的“双重密码” [1] - 该研究为培育具有“梯度耐热性”的水稻新株系提供了基础，相关论文于12月3日在国际权威学术期刊《细胞》发表 [1] 耐热机制解析 - 第一重是细胞膜上的“脂质密码”：高温激活细胞膜上的二酰甘油激酶，生成脂质信使磷脂酸，完成高温信号的首次转换与放大 [3] - 第二重是细胞核内的“环核苷酸密码”：磷脂酸进入细胞内部，激活磷酸二酯酶并协助其进入细胞核，通过降解环核苷酸促使细胞合成耐热物质，转入高温应急状态 [3] - 两个关键调控因子DGK7和MdPDE1构成一套精密协作的警报系统，将高温物理信号转化为生物指令 [5] 遗传改良成果 - 基于“双重密码”开展遗传设计，在模拟高温田间试验中取得显著成果 [5] - DGK7或MdPDE1单基因改良的水稻株系比对照株系增产50%-60% [5] - 耐热基因TT2协同DGK7的双基因改良株系比对照株系产量提升约一倍，米质更好，且不影响正常条件下的产量 [5] 行业应用与意义 - 该研究为水稻、小麦、玉米等主粮作物的耐热育种改良提供了坚实的理论框架和宝贵的基因资源 [7] - 科学家能精准设计“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 [7] - 该成果为在全球变暖背景下保障粮食安全开辟了新的路径 [7]