农民伯伯再也不用担心水稻怕热了

夏季，阳光的炙烤不仅让人无精打采，就连稻田也发蔫一片，严重时产量锐减。就国人餐桌的主角水稻来说，当气温超过34℃后，不仅长得少，还长得“丑”，口感也会下降。

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，找到了能让水稻不怕热的“基因钥匙”——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。近日，这一研究成果登上国际顶尖学术期刊《科学》。

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。进一步研究发现，TT3深藏玄机——基因位点中存在两个拮抗调控水稻高温抗性的基因TT3.1和TT3.2。

通过多代杂交、回交方法，科研人员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。新品系果然没让大家失望：在高温环境下，增产效果是对照亚洲稻品系的1倍，耐热“极限”也提高到了38℃。此外，在高温胁迫下，过量表达TT3.1或敲除TT3.2也能够带来2.5倍以上的增产效果；而在正常田间条件下，它们对产量、性状没有负面的影响。

值得一提的是，在机制上的进一步研究让团队有了另一重收获：找到了一个潜在的高温感受器TT3.1。原来，叶绿体作为植物光合作用细胞器易受热伤害，而过量表达TT3.1或敲除TT3.2可以保护叶绿体免受高温损伤，亦可在高温胁迫下维持叶绿体的光系统稳定性。

林鸿宣和团队期待着，未来还有更多TT4、TT5会被找到，在抗热复杂性状分子遗传机制及调控网络被构建起，上海科学家有望开启作物抗热分子设计育种的大门。本报记者 郜阳实习生 计丹洁