白天的烈日让人难受,但对水稻来说,真正危险的,往往是夜晚。在有充足灌溉的情况下,水稻在白天其实能扛住一段时间的高温。可一旦夜里也闷热不退,麻烦就来了。夜晚本该是作物“低速运转”的时段,可高温会让水稻的呼吸作用被迫加速,持续消耗能量。时间一长,产量下降,米的质量也开始出问题。这种变化,正在变得越来越常见。过去10年里,中国一些传统稻区的夏季夜温明显升高。研究人员把533个不同品种的水稻,连续多年种在这些“异常炎热”的田里,观察它们在高温下的表现。结果发现,有些稻子即使在热浪中,结出的米依然饱满透明;而有些则很快变得发白、易碎,煮出来口感发糊。问题出在米粒内部。米粒的主要成分是淀粉。正常情况下,淀粉分子会有序排列,让米粒坚实、透亮。但在高温,尤其是高夜温条件下,某些水稻品种体内的一段基因会被“意外激活”,干扰淀粉的排列方式。结果就是所谓的“垩白”——外观看起来发白,内部结构松散,口感也明显变差。今年,中国科研人员找到了这背后的关键基因。他们在水稻第12号染色体上锁定了一段基因,命名为 QT12。研究发现,问题不在于有没有这段基因,而在于它会不会在高温下被打开。耐热品种中,QT12 的一种变体在高温时保持沉默,淀粉照常排列,米粒质量稳定;而耐热性差的品种里,QT12 会被高温触发,直接导致淀粉结构紊乱。相关研究发表在今年4月的《细胞》杂志上。更重要的是,这个基因不仅影响“好不好吃”,还影响“能收多少”。研究人员把这种“耐热版本”的 QT12,通过育种方式引入一种商业水稻品种“华占”。在高温条件下,新版本的华占水稻,产量最高提高了78%,同时垩白米比例明显下降。换句话说,不只是米更好看、更好吃,收成也实实在在多了。他们还用基因编辑手段,在实验品种中直接关闭 QT12,效果与引入耐热版本相似,这进一步验证了这段基因在高温损害中的关键作用。这对我们未来的餐桌意义重大。特别是我们常吃的粳米(通常生长在较凉爽地区,口感好但不耐热),天生缺乏这种保护性基因。通过常规育种手段把这个“冷静”的基因请进来,就能让粳米在未来的酷暑中依然保持软糯香甜。这意味着,在气候持续变暖的背景下,原本不适应高温的稻区,并非只能被动退让。研究人员还提出,这样的机制可能并非水稻独有。小麦、玉米等其他粮食作物,也可能存在类似的“温度开关型基因”。如果能提前识别并调整它们,未来的农田,或许能更从容地应对越来越频繁的热浪。在气候不断变暖的未来,这个不起眼的基因,可能就是帮人类守住粮仓的关键。~~~~~~信源:《Science》评出的2025年度突破的入围成果之一
