近日，我國科學家在國際權威期刊《細胞》上發表了一項突破性研究成果，揭示了水稻耐高溫的關鍵基因QT12。這一發現不僅為應對全球氣候變暖對農業生產的威脅提供了新策略，也為未來水稻育種開辟了新路徑。
隨著全球氣溫不斷攀升，極端高溫事件頻發，水稻作為世界主要糧食作物之一，其產量和品質正面臨嚴峻挑戰。數據顯示，全球氣溫每升高1℃，水稻產量可能減少6.6%至25%，同時稻米品質也會下降。面對這一緊迫問題，華中農業大學作物遺傳改良全國重點實驗室的科研團隊歷經十多年不懈努力，終于從耐熱水稻種質中成功克隆出QT12基因。
QT12基因被科研人員形象地稱為水稻的天然“空調系統”。它通過與核因子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。這一機制在高溫下能夠平衡儲藏蛋白與淀粉的合成，從而穩定稻米品質和產量。
研究團隊在田間自然高溫條件下進行了大量鑒定工作，突破了傳統溫室篩選的局限，成功解決了耐高溫表型難鑒定、基因難應用的難題。他們發現，QT12基因的初級開關由啟動子區域的G/A變異決定，而次級開關則在高溫驅動下釋放抑制，激活耐熱機制。
研究團隊還提出了“性狀調控單倍型（TRHs）”的新概念，并解析了秈稻與粳稻耐熱性差異的分子基礎。這一發現為分子育種提供了新的思路和方法。
在2023至2024年間，研究團隊在武漢、杭州、長沙等地進行了大規模的田間試驗。結果顯示，低表達QT12的突變株系在高溫下產量顯著提升，分別提高了92.5%、64.1%和54.7%。同時，稻米堊白率顯著降低，外觀與食味品質均有所改善。
為了進一步驗證QT12基因的育種潛力，研究團隊將其導入主栽品種“華占”中。結果顯示，導入QT12基因的“華占”水稻在結實率、產量和品質方面均大幅提升。這一成果打破了“高產不優質”的傳統魔咒，為長江流域等高溫頻發地區的水稻生產提供了有效的解決方案。
QT12基因的研究不僅填補了作物灌漿期品質耐熱領域的科學空白，還為“綠色營養超級稻”的育種提供了關鍵技術支撐。多位院士對該成果給予了高度評價，認為其創新性和戰略意義顯著，對南北水稻品種改良及全球糧食安全具有深遠影響。
