研究突破与核心机制 - 中国科学院与上海交通大学合作团队在国际顶级期刊《细胞》上发表论文 破解了水稻感知并响应高温的双重密码锁 揭示了植物中一个循序激活、协同串联的热信号感知机制 [1] - 研究成功鉴定到水稻中两个关键调控因子 DGK7和MdPDE1 它们像一套精密协作的警报系统 将高温物理信号转化为细胞能够理解的生物指令 [1] - 高温信号传导机制分为两步 首先细胞膜上的DGK7被激活 生成磷脂酸信使 完成信号的首次转换与放大 随后磷脂酸进入细胞内部 激活MdPDE1并协助其进入细胞核 通过降解cAMP来维持耐热基因的表达程序 [2] 应用成果与田间表现 - 基于对热信号感知机制的解析 团队通过遗传改良 成功培育出具有梯度耐热性的水稻新株系 [1] - 在模拟高温的田间试验中 遗传改良株系表现优异 单基因改良的水稻株系比对照株系增产50%至60% 而双基因改良株系比对照株系产量提升约一倍 [2] 行业意义与发展前景 - 该研究使科学家能够像调节音量一样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 [4] - 由于机制的保守性 这项研究为水稻、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与宝贵的基因资源 [4] - 在全球气候变暖持续威胁粮食安全的背景下 该研究为保障粮食安全开辟了新的路径 [1][4]