北京時間12月19日凌晨，國際學術(shù)雜志《科學》在線發(fā)布了2025年度十大科學突破，其中有一項為華中農(nóng)業(yè)大學研究成果：該校水稻團隊李一博教授課題組發(fā)現(xiàn)水稻耐高溫“基因開關(guān)”——關(guān)鍵基因QT12可幫助水稻抵御夜間高溫帶來的減產(chǎn)和品質(zhì)下降。

他們在夜間高溫區(qū)比較533個品種，發(fā)現(xiàn)QT12決定水稻對夜溫的耐受性：易受熱品種的QT12在高溫夜被激活，淀粉結(jié)構(gòu)紊亂，米質(zhì)下降；攜帶耐熱型QT12的品種則保持產(chǎn)量和米質(zhì)。將該等位基因?qū)肷虡I(yè)品種“華占”，與對照相比在高溫夜條件下產(chǎn)量提升78%，粉質(zhì)米比例顯著下降。該基因可通過育種或基因編輯推廣，未來或應用于其他糧食作物。

李一博教授（學校供圖）

近年來，在全球變暖背景下，極端高溫事件頻發(fā)，對糧食產(chǎn)量及品質(zhì)帶來嚴重影響。水稻是全球最重要的糧食作物之一，高溫不僅會導致水稻減產(chǎn)，還會增加水稻籽粒堊白，嚴重影響外觀及口感。

李一博教授帶領(lǐng)團隊歷經(jīng)10余年研究，從來自中國、菲律賓、巴基斯坦、印度尼西亞、埃及、印度等國家萬份種質(zhì)中，發(fā)現(xiàn)8份在10年自然高溫下穩(wěn)定低堊白的種質(zhì)，進而通過遺傳分析，鑒定出耐自然高溫的關(guān)鍵基因QT12，并揭示了其背后的分子機制，為水稻在高溫環(huán)境下實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)提質(zhì)及育種提供新策略。

相關(guān)成果于今年4月30日晚發(fā)表于國際學術(shù)期刊《細胞》，受到國內(nèi)外多位院士專家的高度評價。《科學》“News”專欄5月1日還發(fā)表重點推薦專文，對這一重大突破進行點評。

專家認為，該研究顛覆了傳統(tǒng)育種中抗逆性與產(chǎn)量、品質(zhì)相互制約的認知。田間試驗數(shù)據(jù)表明，該基因開關(guān)系統(tǒng)能在高溫下顯著提升產(chǎn)量并改善稻米品質(zhì)，為應對氣候變化提供了突破性解決方案，其機制還可拓展至其他禾本科作物，具有廣泛的應用前景和戰(zhàn)略意義。

中國科學院院士林鴻宣評價，該研究從根本上解決了高溫脅迫下水稻產(chǎn)量與品質(zhì)難以協(xié)同提升的世界性難題。多位外國專家認為，這是一個了不起的發(fā)現(xiàn)，將產(chǎn)生巨大的影響。

記者了解到，華中農(nóng)業(yè)大學秉承“邊研究、邊開發(fā)、邊應用”的產(chǎn)學研理念，該成果實現(xiàn)了“零時差”轉(zhuǎn)化，目前已與多家國內(nèi)龍頭企業(yè)及省內(nèi)外農(nóng)科院達成5000萬元轉(zhuǎn)化開發(fā)協(xié)議。

李一博教授介紹，下一步將繼續(xù)與龍頭企業(yè)合作，將該基因及技術(shù)推廣到主栽品種中。

據(jù)悉，《科學》雜志的編輯團隊都會發(fā)布年度十大科學突破，是對全球科學進展的重要總結(jié)，這些突破涵蓋了多個領(lǐng)域，推動了全球科技發(fā)展。

來源：湖北日報（記者韓曉玲 通訊員匡敏）

編發(fā)：黃偉 沈禎卓

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