全球氣候變暖導致極端高溫天氣頻發,對農作物生長構成嚴重威脅。高溫不僅直接影響作物發育進程,更改變了病蟲害的發生規律,但長期以來其內在作用機制始終未被完全闡明。近期,中國農業科研團隊在水稻抗逆研究領域取得重要突破,相關成果已發表于國際權威學術期刊。
科研人員通過系統實驗發現,經過40℃高溫處理24小時的水稻幼苗,對稻瘟病的抵御能力顯著提升。具體表現為:病斑面積減少37%,病原菌生物量下降52%,活性氧爆發強度增加2.8倍,同時多個防御相關基因表達量上調5-12倍。這一現象引發了研究團隊對高溫與抗病性關聯機制的深入探索。
轉錄組分析顯示,熱休克因子家族基因在抗病響應中發揮核心調控作用。進一步研究發現,該基因家族存在多個自然變異類型,其中特定單倍型在野生稻種群中呈現正向選擇特征。這表明在長期進化過程中,熱休克因子可能通過自然選擇獲得了增強環境適應性的功能。
研究團隊利用基因編輯技術,成功構建了熱休克因子高表達水稻品系。實驗證明,這些轉基因植株在保持正常生長的同時,稻瘟病抗性較對照品種提升41%。該發現不僅證實了熱休克因子在整合高溫信號與抗病反應中的關鍵作用,更為培育耐熱抗病雙優水稻品種提供了精準的基因靶點。