【中国之声】如何提高作物的抗高温能力？我国科学家在水稻抗高温基因研究上取得新突破
文章来源：分子植物科学卓越创新中心 | 发布时间：2022-06-17 | 【】 【】
6月17日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣研究团队和上海交通大学林尤舜研究团队合作在国际学术期刊《科学》上发表一项最新研究成果。该成果揭示了调控水稻高温抗性的新机制，同时发现了第一个潜在的作物高温感受器。
随着全球气候变暖趋势的加剧，高温胁迫成为制约世界粮食生产安全的最为主要的胁迫因子之一。据报道，平均气温每升高1℃，会造成水稻、小麦、玉米等粮食作物3%—8%左右的减产。因此挖掘高温抗性基因资源、阐明高温抗性分子机制以及培育抗高温作物新品种成为当前亟待攻克的重大课题。一直以来，通过正向遗传学方法挖掘控制高温抗性的数量性状基因位点难度大、具有挑战性。该研究团队经过近10年的努力，终于成功分离克隆了水稻高温抗性新基因位点tt3，并且阐明了其调控高温抗性的新机制。这是研究团队继tt1和tt2之后，取得的又一重大进展。
研究团队通过对大规模水稻遗传群体进行交换个体筛选和耐热表型鉴定，定位克隆到一个控制水稻高温抗性的基因位点tt3。来自非洲栽培稻（cg14）的tt3基因位点相较于来自亚洲栽培稻（wyj）的tt3基因位点具有更强的高温抗性，研究团队通过多代杂交、回交方法把高温抗性强的非洲栽培稻tt3基因位点导入到亚洲栽培稻中，培育成了新的抗热品系即近等基因系nil-tt3cg14。在抽穗期和灌浆期的高温处理条件下，nil-tt3cg14的增产效果是对照品系nil-tt3wyj的1倍左右，同时田间高温胁迫下的小区增产达到约20%。由于tt3.1和tt3.2在多种作物中具有保守性，因此它们为作物抗高温育种提供了珍贵的基因资源，具有广泛应用前景和商业价值。
“民以食为天，食以安为先”，借助分子生物技术方法将该研究发掘的抗高温新基因tt3.1/tt3.2应用于水稻、小麦、玉米、大豆以及蔬菜等作物的抗高温育种改良中，能够提高不同作物品种的高温抗性，维持其在极端高温下的产量稳定性，对于有效应对全球气候变暖引发的粮食安全问题具有重要意义。
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