這一研究成果由中科院院士、中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心林鴻宣與上海交通大學(xué)林尤舜的研究團隊合作完成。從構(gòu)建遺傳材料，到分離克隆基因，研究團隊耗時近十年，終于找到了水稻高溫抗性新基因位點TT3，并闡明了其調(diào)控高溫抗性的新機制。

隨著全球氣候變暖趨勢加劇，高溫脅迫成為影響世界糧食安全最主要的脅迫因子之一。據(jù)預(yù)測，至2040年，高溫將使全球糧食減產(chǎn)30%-40%。因此，挖掘高溫抗性基因資源、闡明高溫抗性分子機制、培育抗高溫作物新品種成為當前亟待攻克的重大課題。

研究團隊通過對大規(guī)模水稻遺傳群體進行交換個體篩選和耐熱表型鑒定，定位克隆到一個控制水稻高溫抗性的基因位點TT3。這個來自非洲栽培稻（CG14）的基因位點，相較于來自亞洲栽培稻（WYJ）的TT3基因位點具有更強的高溫抗性。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，TT3基因位點中存在兩個拮抗調(diào)控水稻高溫抗性的基因TT3.1和TT3.2。在高溫脅迫下，TT3.1能夠從細胞表面進入細胞內(nèi)的多囊泡體中，招募TT3.2葉綠體前體蛋白進行降解，使成熟態(tài)TT3.2不會過多在葉綠體內(nèi)積累，以保護葉綠體不受損傷，從而提高水稻的高溫抗性。因此，過量表達TT3.1或敲除TT3.2，能夠帶來2.5倍以上的增產(chǎn)效果。

由于TT3.1和TT3.2在多種作物中具有保守性，借助分子生物技術(shù)方法，可將該研究發(fā)掘的抗高溫新基因應(yīng)用于水稻、小麥、玉米、大豆以及蔬菜等作物的抗高溫育種改良中，對有效應(yīng)對全球氣候變暖引發(fā)的糧食安全問題具有重要意義。

目前，研究團隊已把高溫抗性強的非洲栽培稻TT3基因位點導(dǎo)入到亞洲栽培稻中，培育出了新的抗熱品系。在抽穗期和灌漿期，經(jīng)過38℃的高溫脅迫處理，抗熱新品系的增產(chǎn)效果是對照品系的一倍左右，同時田間高溫脅迫下的種植區(qū)域增產(chǎn)達到約20%。

原標題為：超高溫下，耐熱水稻可增產(chǎn)兩成

來源：文匯報