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近日,我国科研团队在国际顶级期刊《自然》上发表研究成果,成功揭示水稻在高温环境下维持细胞膜稳定性的新型机制,并发现一个罕见的优异基因单倍型,为培育耐高温水稻品种提供了宝贵基因资源。

高温环境下,细胞膜流动性加剧,超出承受极限会导致离子渗漏和结构损伤,影响水稻结实率与产量。此前科学界普遍认为植物主要依靠重塑膜脂组成来适应温度变化,但我国团队的研究打破了这一传统认知。

四川农业大学水稻研究所联合中国科学技术大学,发现了水稻耐热性正调控因子OsALA5.研究发现,水稻细胞膜上由OsALA5和OsALIS2组成的蛋白复合体,在高温早期可优先将饱和磷脂酰胆碱(有助稳定膜结构的脂质分子)快速“调配”到需要加固的细胞膜层,实现“就地加固”,从而在高温早期迅速稳定细胞膜。研究团队在拟南芥、酵母中也发现了类似现象。

此外,研究人员在分析2236份水稻自然样本基础上,发现了一个性能卓越的罕见OsALA5基因单倍型Hap7.将其引入高温敏感水稻品种后,田间实验显示水稻耐高温性能显著增强。

四川农业大学水稻研究所所长钦鹏表示,这为作物耐热性提升开辟了新方向——通过研究OsALA5及其同源基因在各类作物中的自然变异,可优化品种培育,保障粮食生产稳定性。这一发现为全球水稻育种研究贡献了新的科学见解。

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