今天小編分享的科技經驗：我國科學家發現水稻“空調基因”QT12：破解高溫難題，歡迎閱讀。
IT 之家 5 月 1 日消息，我國科學家最新成果于 4 月 30 日發表在國際期刊《細胞》（Cell）上，首次揭示了水稻耐高溫的秘密武器 —— 基因 QT12。這一基因如同天然 " 空調系統 "，通過初級 - 次級 " 雙生鎖 " 機制，平衡水稻儲藏蛋白與澱粉合成，穩定稻米品質與產量。
文章封面（李威供圖）
IT 之家援引博文介紹，全球氣候變暖加劇，極端高溫頻發，嚴重威脅農業生產。數據顯示，全球氣溫每升高 1 ℃，水稻產量可能減少 6.6% 至 25%，稻米品質也随之劣化。
華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室、生命科學技術學院教授李一博帶領團隊，歷經 10 餘年研究，成功從耐熱水稻種質中克隆出首個調控品質與產量協同耐高溫的主效基因 QT12。
水稻品質耐熱種質鑑定及其 QTL 主效位點 QT12 的克隆（李威供圖）
這一突破摒棄了傳統溫室篩選的局限，采用田間自然高溫鑑定，解決了 " 耐高溫表型難鑑定、基因難應用 " 的長期難題，為水稻在高溫環境下實現優質高產奠定基礎。
研究團隊進一步揭秘，QT12 基因通過與核因子 NF-Y 復合體形成的初級 - 次級 " 雙生鎖 " 機制，精準調控水稻對高溫的響應。
NF-Ys-QT12 分子模塊調控水稻品質耐熱性的工作機制（李威供圖）
初級開關由 QT12 啟動子區網域的 G / A 變異決定，次級開關則在高溫驅動下釋放抑制，激活耐熱機制，這一系統平衡了儲藏蛋白與澱粉合成，避免高溫引發的品質劣化。
團隊還提出 " 性狀調控單倍型（TRHs）" 新概念，解析了籼稻與粳稻耐熱性差異的分子基礎，為分子育種提供新思路。
性狀調控單倍型（TRHs）對籼粳分化有很大貢獻（李威供圖）
2023 至 2024 年，團隊在武漢、杭州、長沙等地開展大規模田間試驗，結果令人振奮。低表達 QT12 的突變株系在高溫下產量分别提升 92.5%、64.1% 和 54.7%，稻米垩白率顯著降低，外觀與食味品質均有改善。
低表達 QT12 協同提高籽粒品質和產量耐熱性（李威供圖）
此外，QT12 基因導入主栽品種 " 華占 " 後，結實率、產量和品質均大幅提升，驗證了其在高溫環境下的育種潛力。這一成果打破了 " 高產不優質 " 的魔咒，為長江流網域等高溫頻發地區的水稻生產提供解決方案。
QT12 基因研究不僅填補了作物灌漿期品質耐熱領網域的科學空白，還為 " 綠色營養超級稻 " 育種提供關鍵技術支撐。多位院士高度評價其創新性與戰略意義，認為該成果對南北水稻品種改良及全球糧食安全具有深遠影響。
