研究成果核心观点 - 中国科学家团队在国际权威期刊《细胞》上发表论文，破解了水稻感知并响应高温的双重密码锁，揭示了植物中一个循序激活、协同串联的热信号感知机制 [2] - 该成果意味着科学家不仅能增强作物耐热性，更能精准设计“梯度耐热”品种以适应不同地区气候需求，维持高温环境下作物产量稳定 [2] - 通过对该机制的遗传改良，研究团队培育出具有梯度耐热性的水稻新株系，为应对全球变暖导致的粮食减产提供了新解决方案 [2] 研究背景与挑战 - 全球气候变暖威胁全球粮食安全根基，高温会损害作物花粉活力、阻碍授粉与灌浆过程，明显降低产量和品质，成为最严峻、最直接的粮食安全挑战之一 [4] - 高温引发植物细胞膜组分变化，触发“膜脂重塑”，但该变化如何被细胞识别、转换和解读一直是未解之谜 [4] 关键科学发现 - 研究团队成功鉴定到水稻中两个关键调控因子DGK7（二酰甘油激酶）和MdPDE1（磷酸二酯酶），它们像一套精密协作的“警报系统”，将高温物理信号转化为细胞能理解的生物指令 [4] - 该发现系统连接了从细胞膜脂质重塑到核内信号级联的完整过程，解决了领域内长期存在的难题 [4] 应用潜力与试验成果 - 机制的破解为育种提供了精准靶点，研究团队基于DGK7和MdPDE1开展遗传设计 [4] - 在模拟高温的田间试验中，单基因改良的水稻株系比对照株系增产50%-60% [4] - 双基因改良株系（TT2协同DGK7）比对照株系产量提升约一倍，米质更好，且不影响正常条件下的产量 [4] 研究意义与团队 - 挖掘水稻的“优良”基因可提高水稻抗逆能力，实现稳产，对解决粮食作物实际生产问题非常有意义 [6] - 该研究由多个国家级和市级科研项目资助，包括国家基金委、农业生物育种国家科技重大专项等 [6]