全球气候变暖这事儿，严重威胁着咱们粮食安全的根基，要想搞清楚作物到底哪根神经能顶住高温，可真是件让人头疼的大事。咱中国的科研人员这次可是破译了水稻的“耐热密码”。北京时间12月3号凌晨，中国科学院分子植物科学卓越创新中心的林鸿宣院士团队，联合了上海交通大学林尤舜研究员团队，还有广州国家实验室李亦学研究员团队，在国际顶刊《细胞》（Cell）上发表了研究论文。 研究团队的发现非常牛，直接把水稻感知高温的那套双重密码给破了。他们揭示了植物里面有一个非常精密的信号感知机制，是一步步串联起来激活的。通过这个机制的遗传改良，科学家给培育出了一批耐热性不一样的新水稻品种，把作物耐高温的分子育种给推进了一大步。 这个突破有啥意义？就是说以后不光能让作物更耐热，还能像调音量一样精准设计“梯度耐热”的品种。这样不同地方的气候就能适应得更好，就算在大太阳底下晒着，产量也能稳住。这是给全球变暖导致的粮食减产找到了新的解决办法。 北京国家基金委的支持也非常关键。上海交通大学、上海市现代种业协同创新中心、还有广州实验室、广东省基础与应用基础研究基金等单位的资助也给了不少助力。论文第一作者是中国科学院分子植物科学卓越创新中心的博士后阚义、博士研究生穆晓瑞和广州国家实验室的瞿芳芳副研究员。林尤舜研究员、林鸿宣院士还有李亦学研究员担任了通讯作者。 高温天气最直接的危害就是损坏花粉活力，影响授粉和灌浆过程，这就直接让产量降下去了。而植物细胞要想知道外面温度高了到底怎么办？这就要靠细胞膜里的脂肪分子变化来感知高温。 林鸿宣院士对媒体介绍说，花粉活力受损、授粉受阻这些问题直接削弱了主粮产区的生产潜能，这可是当下最严峻最直接的粮食安全挑战之一。为了破解这个难题，研究团队经过多年努力终于鉴定到了两个关键调控因子：DGK7（二酰甘油激酶）和MdPDE1（磷酸二酯酶）。 这俩家伙就像一套精密协作的“警报系统”，把高温这种物理信号一步一步转化成细胞能听懂的生物指令。这个过程完成了从细胞膜到细胞核的“传讯”，把从脂质重塑到核内信号级联的完整过程给串联了起来。 机制破了之后育种就有了精准靶点。研究团队基于DGK7和MdPDE1做了遗传设计做了实验：单基因改良的水稻株系比对照组产量提高了50%-60%；而TT2协同DGK7的双基因改良株系产量提升了约一倍。米质也比对照好不说，平常条件下产量也不受影响。 每年最热的七八月林鸿宣都要带着学生下田去观察水稻的生长性状。谈到研究意义时他说保证粮食安全对中国特别重要，如果能挖掘到水稻的“优良”基因提高抗逆能力实现稳产就很有价值。 这种“传讯”的背后涉及的还有国家科技重大专项、国家重点研发项目、上海交通大学“2030”项目、上海市现代种业协同创新中心、广州实验室、广东省基础与应用基础研究基金等等的资助支持。