我国科学家发现水稻“空调基因”QT12：破解高温难题
IT之家 5 月 1 日消息，我国科学家最新成果于 4 月 30 日发表在国际期刊《细胞》（Cell）上，首次揭示了水稻耐高温的秘密武器 —— 基因 QT12。这一基因如同天然“空调系统”，通过初级-次级“双生锁”机制，平衡水稻储藏蛋白与淀粉合成，稳定稻米品质与产量。
文章封面（李威供图）IT之家援引博文介绍，全球气候变暖加剧，极端高温频发，严重威胁农业生产。数据显示，全球气温每升高 1℃，水稻产量可能减少 6.6% 至 25%，稻米品质也随之劣化。
华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、生命科学技术学院教授李一博带领团队，历经 10 余年研究，成功从耐热水稻种质中克隆出首个调控品质与产量协同耐高温的主效基因 QT12。
水稻品质耐热种质鉴定及其 QTL 主效位点 QT12 的克隆（李威供图）这一突破摒弃了传统温室筛选的局限，采用田间自然高温鉴定，解决了“耐高温表型难鉴定、基因难应用”的长期难题，为水稻在高温环境下实现优质高产奠定基础。
研究团队进一步揭秘，QT12 基因通过与核因子 NF-Y 复合体形成的初级-次级“双生锁”机制，精准调控水稻对高温的响应。
NF-Ys-QT12 分子模块调控水稻品质耐热性的工作机制（李威供图）初级开关由 QT12 启动子区域的 G / A 变异决定，次级开关则在高温驱动下释放抑制，激活耐热机制，这一系统平衡了储藏蛋白与淀粉合成，避免高温引发的品质劣化。
团队还提出“性状调控单倍型（TRHs）”新概念，解析了籼稻与粳稻耐热性差异的分子基础，为分子育种提供新思路。
性状调控单倍型（TRHs）对籼粳分化有很大贡献（李威供图）2023 至 2024 年，团队在武汉、杭州、长沙等地开展大规模田间试验，结果令人振奋。低表达 QT12 的突变株系在高温下产量分别提升 92.5%、64.1% 和 54.7%，稻米垩白率显著降低，外观与食味品质均有改善。
低表达 QT12 协同提高籽粒品质和产量耐热性（李威供图）此外，QT12 基因导入主栽品种“华占”后，结实率、产量和品质均大幅提升，验证了其在高温环境下的育种潜力。这一成果打破了“高产不优质”的魔咒，为长江流域等高温频发地区的水稻生产提供解决方案。
QT12 基因研究不仅填补了作物灌浆期品质耐热领域的科学空白，还为“绿色营养超级稻”育种提供关键技术支撑。多位院士高度评价其创新性与战略意义，认为该成果对南北水稻品种改良及全球粮食安全具有深远影响。