我国科学家发现水稻耐高温“秘密武器”QT12基因
近日，我国科学家在国际权威期刊《细胞》上发表了一项突破性研究成果，揭示了水稻耐高温的关键基因QT12。这一发现不仅为应对全球气候变暖对农业生产的威胁提供了新策略，也为未来水稻育种开辟了新路径。
随着全球气温不断攀升，极端高温事件频发，水稻作为世界主要粮食作物之一，其产量和品质正面临严峻挑战。数据显示，全球气温每升高1℃，水稻产量可能减少6.6%至25%，同时稻米品质也会下降。面对这一紧迫问题，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室的科研团队历经十多年不懈努力，终于从耐热水稻种质中成功克隆出QT12基因。
QT12基因被科研人员形象地称为水稻的天然“空调系统”。它通过与核因子NF-Y复合体形成的初级-次级“双生锁”机制，精准调控水稻对高温的响应。这一机制在高温下能够平衡储藏蛋白与淀粉的合成，从而稳定稻米品质和产量。
研究团队在田间自然高温条件下进行了大量鉴定工作，突破了传统温室筛选的局限，成功解决了耐高温表型难鉴定、基因难应用的难题。他们发现，QT12基因的初级开关由启动子区域的G/A变异决定，而次级开关则在高温驱动下释放抑制，激活耐热机制。
研究团队还提出了“性状调控单倍型（TRHs）”的新概念，并解析了籼稻与粳稻耐热性差异的分子基础。这一发现为分子育种提供了新的思路和方法。
在2023至2024年间，研究团队在武汉、杭州、长沙等地进行了大规模的田间试验。结果显示，低表达QT12的突变株系在高温下产量显著提升，分别提高了92.5%、64.1%和54.7%。同时，稻米垩白率显著降低，外观与食味品质均有所改善。
为了进一步验证QT12基因的育种潜力，研究团队将其导入主栽品种“华占”中。结果显示，导入QT12基因的“华占”水稻在结实率、产量和品质方面均大幅提升。这一成果打破了“高产不优质”的传统魔咒，为长江流域等高温频发地区的水稻生产提供了有效的解决方案。
QT12基因的研究不仅填补了作物灌浆期品质耐热领域的科学空白，还为“绿色营养超级稻”的育种提供了关键技术支撑。多位院士对该成果给予了高度评价，认为其创新性和战略意义显著，对南北水稻品种改良及全球粮食安全具有深远影响。