北京时间今天凌晨2点，中国科学院分子植物科学卓越创新中心林鸿宣研究团队和上海交通大学林尤舜研究团队合作在国际顶尖学术期刊《科学》上发表题为 《一个基因座位上的遗传模块保护叶绿体增强水稻抗热性》的研究论文。该研究成果首次揭示了在一个控制水稻数量性状的基因位点TT3中存在由两个拮抗的基因TT3.1和TT3.2组成的遗传模块，来调控水稻高温抗性的新机制和叶绿体蛋白降解新机制，同时还发现了第一个潜在的作物高温感受器。
随着全球气候变暖趋势的加剧，高温胁迫成为制约世界粮食生产安全的最主要原因之一。据报道，平均气温每升高1 ，会造成水稻、小麦、玉米等粮食作物3%~8%左右的减产。因此，挖掘高温抗性基因资源、阐明高温抗性分子机制以及培育抗高温作物新品种成为当前亟待攻克的重大课题。
林鸿宣院士在田间进行观察研究
一直以来，通过正向遗传学方法挖掘控制高温抗性的数量性状基因位点难度大、具有挑战性。研究团队耗时近10年，终于成功分离克隆了水稻高温抗性新基因位点TT3，并且阐明了其调控高温抗性的新机制。
研究团队把高温抗性强的非洲栽培稻TT3基因位点导入到亚洲栽培稻中，培育成了新的抗热品系——近等基因系NIL-TT3CG14。在抽穗期和灌浆期的高温处理条件下，新品系的增产效果是对照品系的1倍左右。
研究发现，新的品系近等基因系NIL-TT3CG14可以显著增加高温胁迫下的水稻产量。
面对全球气候变暖的趋势，以及人口的持续增加，粮食需求也将倍增，对未来农业发展势必带来巨大挑战。借助分子生物技术方法将该研究发掘的抗高温新基因TT3.1/TT3.2应用于水稻、小麦、玉米、大豆以及蔬菜等作物的抗高温育种改良中，可以提高不同作物品种的高温抗性，维持其在极端高温下的产量稳定性，对于有效应对全球气候变暖带来的粮食问题具有重要意义。
林鸿宣研究团队
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