研究背景与意义 - 全球气候变暖对全球粮食安全构成根本性威胁，挖掘作物耐热基因是农业科技领域的迫切任务[1] - 高温会损害作物花粉活力、阻碍授粉与灌浆过程，明显降低产量和品质，直接削弱主粮产区生产潜能，成为最严峻、最直接的粮食安全挑战之一[3] 核心科学发现 - 中国科学家团队成功破译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] - 研究鉴定出水稻中两个关键调控因子DGK7（二酰甘油激酶）和MdPDE1（磷酸二酯酶），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，完成从细胞边界到细胞核的传讯过程[4] - 该发现系统连接了从细胞膜脂质重塑到核内信号级联的完整过程，解决了领域内长期存在的未解之谜[4] 技术应用与成果 - 通过对DGK7和MdPDE1机制进行遗传改良，研究团队培育出具有梯度耐热性的水稻新株系，能够像调节音量一样精准设计耐热品种以适应不同地区气候需求[1] - 在模拟高温的田间试验中，单基因改良的水稻株系比对照株系增产50%-60%，而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[4] 研究团队与支持 - 该研究由中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣院士团队与上海交通大学林尤舜研究员团队、广州国家实验室李亦学研究员团队合作完成，成果发表于国际权威学术期刊《细胞》[1] - 研究工作得到国家基金委、农业生物育种国家科技重大专项、国家重点研发项目、上海交通大学"2030"项目等多个国家级和省级科研基金的资助[6]