本報武漢5月2日電 記者王建宏、張銳 通訊員劉欣然從華中農業大學獲悉，近日華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室、生命科學技術學院、湖北洪山實驗室水稻團隊李一博教授課題組在《細胞》發表了突破性研究成果。科研人員在田間自然高溫中篩選出關鍵基因，當高溫來襲，與蛋白復合體形成的初級-次級“雙生鎖”鎖住高溫開關系統，既平衡了儲藏蛋白與淀粉的合成穩態，又穩定了稻米品質，為水稻在高溫環境下的協同實現優質高產提供了全新的分子機制和綠色發展的育種策略。

　　在全球氣候變暖的背景下，極端高溫天氣頻發，對主要糧食作物的產量和品質構成了嚴峻挑戰。水稻作為全球重要的主糧作物之一，其品質和產量受高溫影響尤為顯著。多國農業模型分析表明，全球平均氣溫每升高1℃，將直接導致水稻產量減少6.6%至25%。極端高溫天氣頻發，對水稻等主要糧食作物的產量和品質構成了嚴峻挑戰。

　　長江流域是我國第一大水稻主產區。華中農業大學科研團隊通過2024年長江流域極端高溫下的大規模田間試驗，發現低表達關鍵基因在高溫環境下展現出很強的耐熱性。與野生型相比，關鍵基因株系在武漢、杭州和長沙的小區產量分別提升了92.5%、64.1%和54.7%。此外，基因導入到雜交稻品種“華占”，顯著提高了其結實率、單株產量和稻米品質，與“華占”相比，高溫下使小區產量分別增加了49.1%、77.9%和31.2%，進一步驗證了其在高溫環境下的育種實力。

　　該研究的成功應用，打破了作物在“逆境—生長與產量—品質”之間的權衡瓶頸，為多位院士專家提倡的、具有高產且穩產、綠色農業性狀、全谷物特性的“綠色營養超級稻”育種提供了強有力的技術支撐。該項研究不僅是作物科學與分子生物學領域的重要進展，也為應對全球氣候變化、保障糧食安全與農業可持續發展提供了創新性解決方案。

　　據悉，秉持產業創新與科技創新融合發展理念，該團隊已與多家企業達成轉化開發意向協議，并應用于育種實踐。